INDICE
INTRODUZIONE ...
Chirurgia robotica ... 2
Chirurgia robotica mininvasiva ... 5
1 Robot da Vinci ...
1.1 Il robot da Vinci ... 81.1.1 Componenti del robot ... 8
1.1.2 Uso del robot: vantaggi e svantaggi ... 12
1.1.3 Principi di progettazione ... 13
1.2 Giunto miniaturizzato ad alte prestazioni ... 15
1.2.1 Attuazione a cavi: problematiche ... 15
1.2.2 Strategie di ricerca volte all’amplificazione della forza in strutture compatte ... 16
1.2.3 Soluzione proposta: giunto a struttura espandibile a catena attuato idraulicamente ... 18
Specifiche ... 19
Struttura del giunto ... 24
1.2.4 Processi di sterilizzazione ... 27
2 Progettazione del circuito idraulico ...
2.1 Cenni di fluidica ... 302.2 Circuito idraulico ... 30
2.2.1 Specifiche tecniche ... 32
2.1.2 Perdite di carico ... 34
3 Pompa ad alta pressione ...
3.1 Micropompe ... 393.1.1 Micropompe ad ingranaggi ... 40
3.2.1 Specifiche tecniche ... 43
3.2.2 Funzionamento ... 45
3.2.3 Caratteristica e modellizzazione della pompa ... 46
Modellizzazione della pompa ... 49
3.2.4 Analisi delle prestazioni ... 53
3.3 Capacità del serbatoio di riserva ... 56
4 Valvola ...
4.1 Progetto di una valvola direzionale ... 594.1.1 Dimensionamento ... 61
Corpo-valvola ... 61
Stelo-valvola ... 65
Modello per la prototipazione ... 66
4.1.2 Confronto tra due tipologie di orifizio e soluzione proposta ... 68
Geometria circolare ... 69
Geometria quadrata ... 71
Analisi delle perdite ... 74
4.1.3 Caratteristica e funzionamento della valvola ... 75
Funzionamento a vuoto ... 77
Funzionamento con carico ... 79
4.1.4 Scelta dell’attuatore ... 86
5 Cilindro idraulico ...
5.1 Progetto di un cilindro miniaturizzato ... 895.1.1 Specifiche tecniche ... 89
5.1.2 Dimensionamento: soluzioni costruttive e scelta finale ... 93
5.1.3 Analisi di resistenza e stabilità ... 104
6 Prove Sperimentali ...
6.1 Setup sperimentale ... 110CONCLUSIONI e SVILUPPI FUTURI ... 124
APPENDICE A ...
Tabelle unità di misura e tabelle norme ISO-UNI ... 126APPENDICE B ...
Messe in tavola dei prototipi ... 135APPENDICE C ...
Codice dei programmi Matlab utilizzati ... 155APPENDICE D ...
Cenni di fluidica ... 162Correnti in pressione ... 167
Perdite di carico ... 169
Elementi oleodinamici: pompe e motori idraulici ... 176
Elementi oleodinamici: valvole ... 180
Elementi oleodinamici: cilindri ... 182