Analiza różnych struktur układu sterowania telemanipulatora kardiochirurgicznego z punktu widzenia wymogów bezpieczeństwa pracy

• Autorzy: Lajmert P. , Podsędkowski L.

Warianty tytułu

EN

Analysis of different structures of cardiochirurgical telemanipulator control system from safety requirements point of view

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Telemanipulator kardiochirurgiczny jest złożonym urządzeniem elektro-mechanicznym przeznaczonym do pracy wewnątrz ciała pacjenta, przez co stwarza ryzyko narażenia jego zdrowia w wyniku awarii lub nieprawidłowej pracy. Z tych przyczyn urządzenie to musi spełniać wysokie wymagania co do niezawodności oraz bezpiecznej pracy. W artykule przedstawiono propozycję redundantnego systemu sterowania telemanipulatorem kardiochirurgicznym spełniającego te wymagania. Omówiono najważniejsze właściwości opracowanego systemu sterowania. We wstępie przeanalizowano możliwe wybory struktury sprzętowej oraz struktury redundancji torów pomiarowych i sterujących telemanipulatora. Przeanalizowano również wybrane algorytmy sterowania nadążnego robota z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy. Sformułowano wnioski oraz propozycje dalszych prac.

EN

This paper discusses some problems concerned with safety requirements for the cardiochirurgical robot control system. Different structures of control systems for this kind of application has been presented and analysed. Also, various control methods have been analysed, including velocity and position control methods. Consequently, an original structure of a redundant control system has been proposed to meet all safety requirements for the cardiochirugical telemanipulator system. The purpose of the developed control system is to secure the surgery process against hardware and software malfunctions as well as surgeon mistakes. Conclusions and propositions for future work have also been presented.

Słowa kluczowe

PL

robot chirurgiczny; system bezpieczeństwa; redundancja; diagnostyka uszkodzeń; sterowanie

EN

surgical robots; safety system; redundancy; fault diagnosis; control system

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 1
• Strony: 75--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lajmert P.

autor

Podsędkowski L.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• 1. Missala T.: Robot jako system związany z bezpieczeństwem. Materiały VIII KKR, Polanica Zdrój, Politechnika Wrocławska, 2004.
• 2. Tou J.: Highly redundand sensing in robotic systems, Berlin Springer, C1990.
• 3. Bowling A. i inni: Modular redundand manipulator design for dynamic performance,13th CISM – IFToMM Symposium on Theory and Practice of Robots and Manipulator, Paris, France, July 1998.
• 4. Khatib O.: Motion and force control of robot manipulators, Proc. IEEE Int. Conf. Robotic and Automation 1986.
• 5. Dombre E. i inni: Intrinsically safe active robotic systems for medical applications, Proc. 1st IARP – IEEE/RAS Joint Worksop on Technical Callenges for Dependable for Dependable Robots in Human Environments, Seul, May 21-22, 2001.
• 6. Kozłowski K., Dutkiewicz P., Wróblewski W.: Modelowanie i sterowanie robotów, Państwowe Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.