伦敦帝国理工学院，研究人员正在夜以继日地工作，以便显著改善神经外科手术的流程，使之更加微创。欧盟资助的 EDEN2020 多学科项目旨在通过整合几项关键技术来推进脑部疾病的治疗和确切的药物输送，其中机器人辅助导管操纵是一个关键的主要组成部分。

　　Elmo 运动控制公司被选中，以其 Platinum Maestro 运动控制器来主控 4 轴机器人系统，并用 4 个微型 Gold Twitter 伺服驱动器来驱动电机。

　　作为该技术核心的可转向机器人针头(以及创新的药物输送方法，术前磁共振成像和术中超声波)，可帮助外科医生精确地在大脑导航，抵达准确的肿瘤位置，从而实现精确的药物输送。优化轨迹将各种障碍和敏感的大脑区域考虑在内，并以最大的准确度进行操纵，从而最大限度地减少出现任何不可逆脑损伤的可能性。

　　可转向针头技术极大地降低了手术过程中的脑损伤

　　通过大脑来控制机器人，可转向导管的任务并非易事。由于采用高 4 轴同步水平以及低至 10μm 的精度要求，因此任何错误都可能严重损伤大脑。Elmo 先进的多轴运动控制器 Platinum Maestro 可以实现最多 4 轴同步，以 250μs 的 EtherCAT 循环速度向前移动刺针。

　　在最近与 Elmo 代表会面时，EDEN2020 项目协调员 Ferdinando Rodriqugez Y Baena 教授解释说：“该系统将能够以无与伦比的准确性，精确度和更新速度来感受及感知术中不断变形的大脑解剖结构。“

　　Platinum Maestro (P-MAS) 是一款配备有高效 EtherCAT 网络的同类最佳运动控制器，专为要求苛刻的多轴应用而定制，其高度同步的系统所需的巨大处理能力与无数运动算法相结合，使其成为需要更快更精确进行擦拭的机器和机器人的理想之选。P-MAS 对 EtherCAT 网络的优化方式独一无二，将最短的网络循环时间以及决定性的用户程序相结合，可实现快速、可靠且无与伦比的多轴性能。

　　Platinum Maestro 主控脑部手术期间的多轴导航

　　可编程斜面针尖 (PBN) 通过大脑向前推进，它由 4 个生物具有相容性的柔性互锁塑料段节构成，每个塑料段节都有一个用于药物输送的工作通道以及一个含有用于形状感测的光纤电缆通道，针头的整体转向能力受每段节同步推进管控。

　　例如，某些段节会有针对性地推进，而另一些段节会保持在原位，这能够让针头在受到来自周围软组织的作用力时弯曲及屈曲，每段节的运动均由一个小型无铁芯电机驱动，该电机由 Elmo 的 Gold-Twitter (G-TWI) 伺服驱动器驱动。

　　G-TWI 是世界上最小最强劲的伺服驱动器，选中它出于几个原因。由于它是一个便携式工作站，因此极小的尺寸对于保持手术台的总占地面积至关重要。此外，高效 PWM 切换过程会导致伺服驱动器产生极低的 EMI，这是各种成像过程中所涉及到的医疗类应用的另一个关键因素。

　　In an environment where safety is a clear concern, The Gold Twitter, being the world’s smallest STO (SIL-3) certified drive, possess a huge advantage.

　　PBN 设计称为 STING，由 4 个柔性段节组成，向前推进并使其弯曲

　　Gold Twitter - 超微伺服驱动器

　　在被问及对 Elmo 运动解决方案所做的工作时，研究工程师 Eloise Matheson(医学机电一体化博士学位预科生)补充说，“缩短开发时间”是其控制项目选项的关键因素。P-MAS 是一种现货运动控制器，可为用户提供众多工具和功能，简化并精简机器运动的实施。

　　对于帝国理工学院来说，正是 P-MAS 与所有驱动器之间的简单互连，以及所有节点的自动 EtherCAT 配置，才使其显得与众不同，此外已证明，从 P-MAS 级别控制所有驱动参数非常有用。

　　正在接收 Elmo 的演示站的“Matheson(左)，Gaukroger(Elmo 英国公司)和其他机器人研究团队成员(2017年6月)