醫(yī)療機器人作為現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的重要組成部分，以其高精度、高安全性和低侵入性的特點，廣泛應(yīng)用于外科手術(shù)、康復(fù)治療、護理輔助等多個領(lǐng)域。電機作為醫(yī)療機器人的核心驅(qū)動部件，其性能直接影響機器人的運動精度、響應(yīng)速度和可靠性。

一、什么是醫(yī)療機器人電機？

醫(yī)療機器人電機主要有兩種，一是伺服電機，二是力矩電機。

1、醫(yī)療機器人伺服電機

伺服電機可以靈活調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角度，實現(xiàn)精密控制。機器人伺服電機具有響應(yīng)速度快、過載能力強、穩(wěn)定性高等特性。

2、醫(yī)療機器人力矩電機

力矩電機是醫(yī)療機器人關(guān)節(jié)的重要組成部分，醫(yī)療機器人力矩電機具有轉(zhuǎn)速低、扭矩大、響應(yīng)速度快、過載能力強、性能穩(wěn)定等特點，能夠滿足醫(yī)療機器人對高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的要求。

在康復(fù)機器人中，關(guān)節(jié)電機及其控制單元是決定整機性能的“黑科技”。通過關(guān)節(jié)位置信息和轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)，反饋到控制單元，再下發(fā)命令，最終可靈活調(diào)節(jié)運動軌跡（定位）和力度（轉(zhuǎn)矩），以適應(yīng)不同患者和不同階段的康復(fù)治療，實現(xiàn)個性化的康復(fù)訓(xùn)練。

在手術(shù)機器人中，力矩電機的高精度和穩(wěn)定性對于確保手術(shù)的精確性和安全性至關(guān)重要。手術(shù)機器人是醫(yī)療機器人中技術(shù)含量最高的產(chǎn)品類型，能夠應(yīng)用在神經(jīng)外科、心血管外科、泌尿外科、婦科、骨科等多個科室手術(shù)中。

二、醫(yī)療機器人電機測試難點

醫(yī)療機器人電機作為醫(yī)療機器人系統(tǒng)的重要組成部分，需要與其他部件和系統(tǒng)進(jìn)行集成測試。這包括電機與控制系統(tǒng)的通信、電機與傳感器的配合、電機在醫(yī)療機器人系統(tǒng)中的整體性能等多個方面。集成測試需要充分考慮醫(yī)療機器人系統(tǒng)的整體性能和安全性要求，以確保電機在系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和可靠性。

1、電氣安全性測試：醫(yī)療機器人電機需要符合相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以確保在使用過程中不會對患者和操作人員造成傷害。這包括耐壓測試、漏電流測試、接地電阻測試等多個方面，需要嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行測試。

2、電磁兼容性（EMC）：醫(yī)療機器人電機在工作過程中可能會產(chǎn)生電磁干擾，影響其他醫(yī)療設(shè)備的正常運行。因此，需要進(jìn)行EMC測試，以確保電機在電磁環(huán)境中的兼容性和穩(wěn)定性。然而，由于醫(yī)療機器人電機的特殊性和復(fù)雜性，EMC測試往往面臨較大的挑戰(zhàn)。

三、醫(yī)療機器人電機測試方案介紹

制定詳細(xì)的電機測試方案是確保測試過程系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性和可追溯性的關(guān)鍵。測試方案應(yīng)明確測試目標(biāo)、測試條件、測試標(biāo)準(zhǔn)以及測試記錄工具。測試目標(biāo)包括但不限于電機的轉(zhuǎn)速、電流、電壓、功率因數(shù)、扭矩、效率、溫升等電氣參數(shù)。測試條件應(yīng)包括環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓等，確保測試環(huán)境的一致性。

下面具體介紹醫(yī)療機器人電機的部分測試項目：

1、空載測試

將電機連接到機器人電機測試系統(tǒng)，但不連接任何負(fù)載。設(shè)定合適的電源電壓和頻率，啟動電機?？蛰d測試可對電機轉(zhuǎn)速、電流、電壓、功率因數(shù)等進(jìn)行檢測，驗證電機在無負(fù)載情況下的基本運行特性。特別注意觀察電機的啟動電流峰值和啟動平穩(wěn)性，以及運行時的電流波動情況，以評估電機的電氣性能和穩(wěn)定性。

2、負(fù)載測試

將電機與測試設(shè)備連接，測試設(shè)備內(nèi)含負(fù)載裝置，逐步增加負(fù)載，直至達(dá)到電機額定負(fù)載或最大負(fù)載能力。負(fù)載測試可對電機的扭矩、轉(zhuǎn)速、效率、溫升等進(jìn)行檢測，評估電機在不同負(fù)載下的輸出能力和效率。特別關(guān)注電機在額定負(fù)載下的效率表現(xiàn)，以及隨著負(fù)載增加，電機效率的變化趨勢，以判斷電機的負(fù)載適應(yīng)性和節(jié)能性能。

3、反向旋轉(zhuǎn)測試

在醫(yī)療機器人電機正常運行一段時間后，突然改變電源極性，使電機反向旋轉(zhuǎn)。記錄反向旋轉(zhuǎn)過程中的電流、電壓、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的變化。反向旋轉(zhuǎn)測試可對電機的反向啟動電流、反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性、反向運行平穩(wěn)性等進(jìn)行檢測，評估電機在反向旋轉(zhuǎn)時的性能和穩(wěn)定性。

AIP艾普專注全球電機測試，提供醫(yī)療機器人電機測試系統(tǒng)等各類機器人電機測試解決方案！