جراحی کم‌تهاجمی رباتیک
محور پژوهش
برق و الکترونیک، لیزر و فوتونیک
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مکانیک
حوزه پژوهش
سامانه‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی
عنوان
جراحی کم‌تهاجمی رباتیک هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه: هدف از این پژوهش استفاده از ربات KUKA LBR iiwa در جراحی کم‌تهاجمی است. جراحی کم‌تهاجمی به دنبال کاهش حداکثری میزان تهاجم و تعداد و عمق شکاف‌های ایجادشده در عمل‌های جراحی در بدن بیماران است. بدین ترتیب بیمار سریعتر بهبود مییابد و از مرکز درمانی مرخص می‌شود. همچنین عوارض پس از عمل مانند جای شکاف و بخیه‌ها کوچکتر بوده و سریعتر بهبود مییابند و ردی بر بدن بیمار نمیگذارند. بدین ترتیب جراحی ‌کم‌تهاجمی در دنیا بسیار مقبول است. لاپاراسکوپی از جمله جراحی‌هایی هست که اخیرا بصورت غیرتهاجمی انجام می‌شود. در روش غیرتهاجمی سه شکاف بر بدن بیمار ایجاد ‌میشود که از دو شکاف ابزار جراحی و از دیگری دوربین مخصوص وارد بدن بیمار می‌شود. ولی از آنجایی که قدرت مانور و دید پزشک مانند عمل باز وسیع نیست و پزشک نیاز دارد که ابزار جراحی را در هر لحظه از طریق فیلم دوربین روی مانیتوری مجزا کنترل کند، پزشک دچار مشکل در هماهنگی بینایی و حرکت و کنترل ابزار جراحی می‌شود. بنابراین راهکار ارائه‌شده به اینصورت است که هدایت ابزارها توسط ربات انجام می‌شود. البته پزشک پشت کنسولی مخصوص قرار میگیرد که در هر لحظه تصویر محل را در مانیتور روبروی خود میبیند و بواسطه دسته‌های کنترلی ربات را کنترل ‌میکند. یکی از چالش‌های این حوزه این است که محدودیت‌هایی در کنترل حرکت و چرخش ابزار جراحی در نقطه ورود وجود دارد که با ارائه الگوریتم‌های کنترلی مختلف قابل حل است. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها در این طرح، سینماتیک و الگوریتم کنترلی جدیدی برای کنترل ربات به منظور غلبه بر محدودیت‌های حرکتی ابزار جراحی در نقطه ورود به بدن بیمار ارائه شده است. الگوریتم توسعه داده شده توسط ربات KUKA LBR iiwa در آزمایشگاه رباتیک دانشکده مکانیک (ARMLAB) پیاده‌سازی شده است. بدین منظور نگهدارنده ابزار لاپاراسکوپی برای ربات طراحی و در انتهای ربات نصب شد. پس از قراردادن ابزار لاپاراسکوپی در انتهای ربات، الگوریتم اجرا شد. با فرض ورود ابزار لاپاراسکوپی از یک نقطه به بدن بیمار، ربات به راحتی قادر است ابزار جراحی را کنترل کند بگونه‌ای ابزار را به راحتی از درون شکاف در نظر گرفته شده به سمت بالا و پایین (حرکت به داخل و خارج از بدن بیمار) حرکت دهد و حول محور شکاف بچرخاند. تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط: جراحی کم‌تهاجمی رباتیک


Web: https://armlab.iut.ac.ir/surgical-robotics Media: https://youtu.be/aX9G2uteiv8