Ergonomiczne stanowisko operatora robota chirurgicznego Robin Heart - prace projektowe, konstrukcyjne i badawcze 2009-2010

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_

send Zbigniew Nawrat *, Paweł Kostka **, Zbigniew Małota *** * Śląski Uniwersytet Medyczny ** Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Elektroniki *** Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii, Zabrze

Download Article

Streszczenie

Prezentowana praca przedstawia stan aktualny oraz projekt rozwoju dotyczące rozwiązania stanowiska pracy chirurga, interfejsu człowiek-maszyna opracowanego dla systemu polskiego telemanipulatora chirurgicznego Robin Heart. Konsola sterowania o nazwie Robin Heart Shell 1 oraz jej następczyni Robin Heart Shell 2 zostały poddane testom laboratoryjnym i zostały wykorzystane podczas eksperymentów robotów na zwierzętach w styczniu 2009 roku i w maju 2010 roku. W grudniu 2010 r., po zmodyfikowaniu systemu sterowania, model Robin Heart Shell 2 został wykorzystany podczas pierwszego, modelowego eksperymentu teleoperacji. Powstaje kolejny model konsoli sterowania robotem Robin Heart - wprowadzane są między innymi stereowizja i sprzężenie siłowe w wybranych stopniach swobody robota. Jednym z podstawowych elementów prac projektowych i badawczych konsoli są studia ergonomii pracy chirurga.

Słowa kluczowe

ergonomia, robot chirurgiczny, sterowanie

The ergonomic control console of surgical robot Robin Heart - design work, construction and research 2009-2010

Abstract

Current state and the assumptions of development of surgeon-machine interface for polish Robin Heart telemanipulator is presented. Control console named Robin Heart Shell 1 and its successor Robin Heart Shell 2 were subjected to laboratory testing and has been used in experiments on animals robots in January 2009 and May 2010. In December 2010, after modifying the control system, in model teleoperation experiment Robin Heart Shell 2 has been used. In formed new model of robot control console Robin Heart are introduced stereovision and force feedback in selected degrees of freedom robot. One of the basic elements of design and research studies are the console surgeon ergonomics.

Keywords

control, ergonomics, surgical robot

Bibliography

  1. Z. Nawrat, W. Dybka, P. Kostka, K. Rohr. Konsola sterowana robotem chirurgicznym Robin Heart. Pomiary Automatyka Robotyka, 2/2008, 708-718.
  2. A.D. Greer, P.M. Newhook, G.R. Sutherland. Human-Machine Interface for Robotic Surgery and Stereotaxy, IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, VOL. 13, NO. 3, JUNE 2008.
  3. Pheng-Ann Heng, Chun-Yiu Cheng, Tien-Tsin Wong, Yangsheng Xu, Yim-Pan Chui, Kai-Ming Chan, and Shiu-Kit Tso, “A Virtual-Reality Training System for Knee Arthroscopic Surgery”, IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION TECHNOLOGY IN BIOMEDICINE, VOL. 8, NO. 2, JUNE 2004.
  4. A.E. Trejo, K.N. Done, A.A. DiMartino, D. Oleynikov, M.S. Hallbeck, Articulating vs. conventional laparoscopic grasping tools - surgeons’ opinions.
  5. P. Kostka; Z. Nawrat; W. Dybka; K. Rohr; Z. Małota: „Optymalizacja interfejsu chirurg-telemanipulator. Zintegrowana konsola sterująca systemu Robin Heart”. Pomiary Automatyka Robotyka, 2/2010. str. 546-553, 
  6. Grzegorz Ilewicz, Robert Michnik, Jacek Jurkojć, Dagmara Tejszerska, Zbigniew Nawrat: „Zastosowanie techniki cyfrowej rejestracji optycznej do określenia wielkości kinematycznych telemanipulatora Robin Heart Vision”. Roboty medyczne. Red.: Z. Nawrat. Zabrze: M-Studio 2007, s.109-116. ISBN: 978-83-88427-71-8.
  7. Grzegorz Ilewicz, Robert Michnik, Jacek Jurkojć, Dagmara Tejszerska, Zbigniew Nawrat, Joanna Śliwka. .Zastosowanie systemu wizyjnego do opisu ruchu narzędzi torakoskopowych w trakcie modelowania procedur minimalnie inwazyjnych na sercu odzwierzęcym. Badania pilotażowe.
  8. Dagmara Tejszerska, Grzegorz Ilewicz. Studium czynności ruchowych końcówki operacyjnej telemanipulatora kardiochirurgicznego.
  9. Ramon Berguer, Surgery and Ergonomics, Arch Surg. 1999;134:1011-1016.