Koncepcja ramienia robotycznego przeznaczonego do badań funkcji haptycznych robota chirurgicznego

• Autorzy: Falkowski P. , Pilat Z. , Woch M. , Kamiński G.

Warianty tytułu

EN

The concept of a robotic arm designed to test the haptic function of a surgical robot

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Roboty chirurgiczne na dobre wkroczyły na szpitalne sale operacyjne. W wielu sytuacjach ich stosowanie ułatwia pracę chirurgów a jednocześnie poprawia jakość zabiegu. Wciąż pozostaje jednak wiele problemów, które trzeba rozwiązać, aby można było szerzej stosować roboty. Wśród nich bardzo istotnym jest wyposażenie chirurga sterującego ramieniem robota w informację, jaki opór napotyka prowadzone przez robota narzędzie. Aby to zrealizować robot powinien być wyposażony w funkcje czucia, czyli haptyczne. W artykule zaproponowano wykorzystanie do badań nad tymi funkcjami robota, którego laparotomiczny manipulator, ma kinematykę ludzkiej ręki w skali oraz jego dynamikę w przybliżeniu. Informacja z sensorów takiego robota, umieszczonych w napędach poszczególnych stopni swobody, może być przekazywana do egzoszkieletu wykorzystywanego do sterowania, bez konieczności skomplikowanej obróbki. W odpowiedzi na te sygnały egzoszkielet będzie aktywnie oddziaływał na rękę chirurga.

EN

Surgical robots are more and more common in hospitals. In many situations, their use facilitates the work of surgeons and at the same time, improves the quality of the operation. However, there are still many problems that need to be solved, so that these robots can be used more universally. It is crucial to provide the surgeon who controls the robotic arm with information about the resistance encountered by the robot. To accomplish this, the robot should be equipped with the haptic functions. The article considers the use of a laparotomic manipulator based on the kinematics of the human hand in scale and its approximate dynamics, for research on these functions. Data from sensors placed in the robot's drives responsible for the particular degrees of freedom can be transferred to the exoskeleton used for control, without any need for a complicated processing. As a response to these signals, the exoskeleton will actively affect the surgeon's band.

Słowa kluczowe

PL

robot medyczny; robot chirurgiczny; ramię robota

EN

medical robot; surgical robot; robot arm

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 196
• Strony: 551--560
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Falkowski P.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

autor

Pilat Z.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP, Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa

autor

Woch M.

• Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, Nowowiejska 24, 00-001 Warszawa

autor

Kamiński G.

• Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, Nowowiejska 24, 00-001 Warszawa

Bibliografia

• [1] A. Boczkowska et al. Kompozyty, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2000.
• [2] A. Talic-Tanovic et al. European sterilization standards in the clinical center university of sarajevo, Medical Journal, 21(1), 2015.
• [3] A. M. Okamura, Haptic feedback in robot-assisted minimally invasive surgery, Current opinion in urology, 2009, 19(1), 102.
• [4] Atlas antropometryczny dorosłej ludności Polski dla potrzeb projektowania. Red. W. Usakiewicz, Instytut Wzornictwa Przemysłowego, 1994.
• [5] H. Kapczynski, Surgical instruments 101, an introduction to kmedic certified instruments, kmedic, 1997 https://www.teleflex.com/en/usa/pdf/KMedic_Surgical Instruments_101.pdf
• [6] J. Bodner et al. The da vinci robotic system for general surgical applications: a critical interim appraisal, Swiss medical weekly, 135(45-46), 2005, s. 674-678.
• [7] L. Podsędkowski, Roboty medyczne: Budowa i zastosowanie. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,2010, s. 33-37.
• [8] R. Petersen, Carbon fiber biocompability for implants, Fibers, 4(1), 2016, 1.
• [9] Rozporządzanie ministra zdrowia z dnia 5 listopada 2010 r. w sprawie klasyfikowania wyrobów medycznych, Dz. U. nr 215, poz. 1416 z 2010 r.
• [10] T. Bober, J. Zawadzki, Biomechanika układu ruchu człowieka, BK 2003.
• [11] W. Noszczyk, Chirurgia: repetytorium, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2012.
• [12] X. Wu et al. An investigation into the impact of safety features on the ergonomics of surgical scalpels, Applied ergonomics, 40(3), 424-432, 2009.
• [13] Z. Nawrat, State of the art in medical robotics in Poland: development of the Robin Heart and other robots. Expert review of medical devices, 9(4), 2012, s. 353-359.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).