计算机工程与信息技术学报

用于腹腔镜手术诊断和治疗任务的先进机器人系统

维罗妮卡·伊万诺娃、迪奇科·巴赫瓦罗夫和阿尼·博内娃

与微创手术相关的所有工程工作的主要目标是为外科医生提供足够的工具组织力信息，以便他们能够恢复因腹腔镜手术而失去的触觉。在此背景下，这项工作的主要目标是设计具有更好技术特性的新型家庭腹腔镜工具，并在构建用于恢复腹腔镜手术过程中触觉的工具时结合力和其他传感器和元件。因此，它正在改进这种腹腔镜器械的一些技术方面。与 Intuitive Surgical Incorporation 的 daVinchi 机器人（这些工具专为操作和成像而设计）不同，我们提供具有诊断和治疗任务等附加功能的家庭工具。因此，我们确定了两个主要问题 (i) 我们设计并生产了一个适用于机器人的原始实验模块，其中结合了两个力传感器来提供工具组织信息（其中一些在以前的工作中描述和讨论过）和 (ii) 我们实现了硬件和程序资源来控制和监控这个模块，这是这项工作的对象。计算机程序包括有关尖端工具 - 表面接触相互作用的各种测量信息以及从实验模块获得的数据，这些数据用于查找上次测量数据与实时接收信息之间的差异。所提出的程序解决方案的另一个重要优势是测量和比较结果的图形可视化。因此，外科医生可以发出适当的命令来强制仪器和组织之间的相互作用。为了验证具有机器人力反馈功能的实验模块的功能和工作能力，使用设计的控制系统进行了不同的实验。