Algorytmy sterowania admitancyjnego i impedancyjnego w robotach medycznych

• Autorzy: Sauer Piotr , Krzykowski Tomasz

Warianty tytułu

EN

Admittance and impedance control algorithms in medical robots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zaimplementowane sterowanie admitancyjne i impedancyjne w systemie robotycznym, który może być wykorzystany w zabiegach chirurgicznych w środowisku laboratoryjnym. System ten składa się z robota KUKA LWR oraz konsoli haptycznej Force Dimension Omega 7. W ramach prowadzonych prac badawczych przeprowadzono szereg badań eksperymentalnych weryfikujących zastosowane algorytmy sterowania.

EN

This paper presents implemented admittance and impedance control in a robotic system that can be used in surgical procedures in a laboratory environment. This system consisted of a KUKA LWR robot and Force Dimension Omega 7 haptic console. As part of the research, a number of experimental studies were carried out to verify the control algorithms used.

Słowa kluczowe

PL

robot medyczny; konsola haptyczna; sterowanie admitancyjne; sterowanie impedancyjne; chirurgia wspomagana komputerowo; chirurgia robotyczna

EN

medical robot; haptic console; admittance control; impedance control; computer-assisted surgery; robotic surgery

• Wydawca: Międzynarodowe Stowarzyszenie na rzecz Robotyki Medycznej
• Czasopismo: Medical Robotics Reports
• Rocznik: 2019/2020
• Tom: vol. 8/9
• Strony: 27--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sauer Piotr

• Instytut Automatyki i Robotyki, Politechnika Poznańska, 60-965 Poznań, ul. Piotrowo 3a

autor

Krzykowski Tomasz

• CUBE SYSTEMS Sp. z o.o. ul. Św. Michała 58, Poznań

Bibliografia

• [1] Schlӧndorff G., Mӧsges R., Meyer-Ebrecht D., Krybus W., Adams L., CAS (Compute Assisted Surgery), HNO, 37, s. 187-190, 1989.
• [2] Reinhardt H., Meyer H., Amrein E., A computer assisted device for the intraoperative CT-controlled localization of brain tumours, EurSurgRes, 20, s. 51-58.
• [3] Piątkowski K., Sauer P., Zastosowanie metod chirurgii wspomaganej komputerowo (CAS) w otolaryngologii – chirurgii głowy i szyi, Otolaryngologia Polska, tom LVIII, 5, s. 1027-1033, 2004.
• [4] Sauer A., Aspekty naukowe, techniczne i ekonomiczne zastosowania robotyki w medycynie, praca dyplomowa magisterska, Politechnika Poznańska, 2007.
• [5] Waliszewski W., Telesurgery and Robotics on Tomorrow’s Surgery, Materiały konferencyjne The Second International Workshop on Robot Motion and Control, RoMoCo’01, Bukowy Dworek, s. 151-152, 2001.
• [6] Sauer P., Kozłowski K., Waliszewski W., Michalski M., Kiełczewski M., Pazderski D., Jeziorek P., ASYSTENT – Control System Assisting Surgeon in Laparoscopy, Biocybernetics and Biomedical Engineering, Vol. 6, No. 4, s. 55-70, 2006.
• [7] K. Kroczek. Rynek robotów medycznych, Medical Robotics Reports 2015 4:61-64.
• [8] Force Dimension, Omega.7 Haptic DeviceForce Feedback Interface (www.forcedimension.com)
• [9] Force Dimension, User Manual Omega.x Haptic Device Version 1.6 (www.forcedimension.com)
• [10] Ł. Mucha, Interfejs użytkownika robota – przegląd urządzeń zadawania ruchu systemów sterowania telemanipulatorów, Medical Robotics Reports vol. 4, 2015, s.39-48 (ISSN 2299-7407).
• [11] G. Schreiber, A. Stemmer, R. Bischoff, The Fast Research Interface for the KUKA Lightweight Robot, Materiały ICRA 2010 Workshop on Innovative Robot Control Architectures for Demanding (Research) Applications, p.15-21, 2010.
• [12] Albu-Schӓffer A. i inni, The DLR Lightweight Robot – Design and Control Concepts for Robots in Human Environments, Industrial Robot – an International Journal, 34 (5), pp. 376-385. 2007.
• [13] KUKA.FastResearchInterface 1.0 For KUKA System Software 5.6 lr, KUKA Roboter GmbH.
• [14] T. Krzykowski, System sterowania manipulatorem w zastosowaniach medycznych, praca dyplomowa magisterska, Politechnika Poznańska, 2018.
• [15] N. Hogan, Impedance Control: An Approach to Manipulation: Part I – Theory, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol. 107, 1985, s. 1-7.
• [16] A. Peer, Design and Control of Admittance – Type Telemanipulation System.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).