Projekt zadajnika i redundantnego manipulatora sferycznego przeznaczonego do chirurgii laparoskopowej

• Autorzy: Barczak T. , Szumowski M. , Mianowski K.

Warianty tytułu

EN

Design of the haptic/executive spherical manipulator for laparoscopic surgery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest projekt mechanizmu sferycznego do zastosowania w robocie-telemanipulatorze zadająco-wykonawczym ze sprzężeniem zwrotnym od siły przeznaczonym do prowadzenia operacji chirurgicznych. Struktura urządzenia wykonawczego jest redundantna co daje możliwość unikania kolizji między ramionami podczas współpracy wielu urządzeń. Jest to oryginalne rozwiązanie własne. Rozwiązanie zostało zoptymalizowane pod kątem wykonywania małoinwazyjnych zabiegów laparoskopowych. Celem projektu było stworzenie prostego i kompaktowego urządzenia ktore miałoby szanse na szerokie zastosowanie w operacjach małoinwazyjnych w aktualnych realiach finansowych polskich szpitali. Istotnym zagadnieniem wpływającym na ergonomię i dokładność zabiegów jest możliwość komunikacji dwukierunkowej zadajnik-manipulator, dające wrażenie rzeczywistego czucia struktury operowanych tkanek przez lekarza. Zaproponowana architektura układu sterowania umożliwia sterowanie siłowe z bardzo małymi opóźnieniami.

EN

The objective of the paper is to present in detail the possibilities of spherical parallel telemanipulator to perform minimally invasive surgery involving remote, lightweight, low-cost operations. Tire pivot point constraints makes the spherical redundant manipulator a natural candidate to laparoscopic surgery. Based on the database of in-vivo surgical measurements, the workspace requirements have been defined. Very important problem for ergonomic and surgery precision is a signal communication between two sides. And so it can give a feelings of real touching of operated tissue by the doctor. The 3D model have been developed using UGS NX8.5, several simulations have been carried out using the MSC Adams and Matlab programs, simplified prototype have been made using rapid prototyping methods.

Słowa kluczowe

PL

chirurgia małoinwazyjna; chirurgia laparoskopowa; robot chirurgiczny; robotyka

EN

minimally invasive surgery; laparoscopic surgery; surgical robot; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 2
• Strony: 611--620
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Barczak T.

• Zakład Teorii Maszyn i Robotów, ITLiMS, MEiL, Politechnika Warszawska

autor

Szumowski M.

• MEiL, Politechnika Warszawska

autor

Mianowski K.

• Zakład Teorii Maszyn i Robotów, ITLiMS, MEiL, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Linda Jacoba Martina van den Bedem, Realization of a Demonstrator Slave for Robotic Minimally Invasive Surgery, Praca doktorska, Technische Universiteit Eindhoven, 2010
• [2] Mitchell Jay Hiroshi Lum, Kinematic Optimization of a 2-DOF Spherical Mechanism for a Minimally Invasive Surgical Robot, University of Washington 2004
• [3] M. J. H. Lum, J. Rosen, M. N. Sinanan, B Hannaford, Optimization of a Spherical Mechanism for a Minimally Invasive Surgical Robot: Theoretical and Experimental Approaches IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL. 53, NO. 7, JULY 2006