Design and bilateral control of a teleoperated surgical training system
Çift taraflı uzaktan kontrollü robotik cerrahi eğitim sisteminin mekatronik tasarımı
- Tez No: 693518
- Danışmanlar: PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Laparoskopi, derideki küçük kesiden hastanın karın bölgesine yerleştirilen ince cerrahi aletlerin ve kameraların kullanıldığı, yaygın olarak tercih edilen bir minimal invazif cerrahi yöntemdir. Laparoskopi, cerrahların büyük kesiler açmadan ameliyat yapabilmelerini sağladığı için çok sayıda müdahale için tercih edilen bir yaklaşımdır. Geleneksel açık cerrahi yöntemleriyle karşılaştırıldığında, laparoskopik cerrahi, hastalarda ameliyat sırasında kan kaybında, ameliyat sonrasında ağrıda, travmada, iyileşme süresinde ve yara izlerinde azalmaya sebep olması ve daha düşük komplikasyon riski taşıması nedeniyle avantajlıdır. Ayrıca daha kısa hastanede kalış süresi ve daha az ilaç gereksinimi nedeniyle daha uygun maliyetlidir. Teleoperasyon tabanlı cerrahi eğitim sistemleri, cerrahların laparoskopik operasyonlar için eğitimleri sırasında gerçekçi cerrahi koşullara ve karmaşık görevlere alışmasında önemli avantajlar sağlar. Çoğu eğitim sistemi, görsel geri bildirim için sanal simülasyon kullanır, ancak kuvvet geri beslemesi içermez. Kuvvet geri beslemesinin olmaması etkileşim dinamiklerini değerlendirmeyi zorlaştırarak operasyon performansını düşürebilir. Ayrıca, aşırı kuvvet uygulaması doku ve organ hasarı gibi komplikasyonlara yol açabilir. Bu çalışmada, minimal invazif cerrahi operasyonlar için özgün bir cerrahi robotik eğitim sistemin tasarımı, uygulaması ve etkileşim kontrolü ve çift taraflı uzaktan kontrolü sunulmaktadır. Altı serbestlik dereceli paralel mekanizma tabanlı lider ve takipçi cihazların kinematik ve dinamik performans karakterizasyonu detaylandırılıp, fiziksel uygulamaları ve etkileşim kontrolü sunulmakta, kapalı döngü kontrol ve iki taraflı uzak kontrolün performansları deneysel olarak karakterize edilmektedir.
Özet (Çeviri)
Laparoscopy is a commonly used minimally invasive surgery procedure that utilizes slender surgical tools and cameras inserted into a patient's abdomen through small incisions on the skin. Laparoscopy is considered as the preferred surgical procedure for many interventions, as it enables surgeons to perform operations without inducing large incisions. Compared with traditional open surgical procedures, laparoscopic surgery reduces patient's trauma, post-operative pain, recovery time, scarring, and blood loss. Furthermore, laparoscopic surgery is more cost-effective due to the reduced risk of complications, shorter hospital stays, and fewer medication requirements. Teleoperated surgical training systems provide significant advantages for surgeons training for laparoscopic surgeries, by exposing them to surgery conditions and complex surgical tasks. Most training systems use virtual simulation for visual feedback but do not provide force feedback, for guidance. Lack of force feedback may decrease performance, as it becomes harder to evaluate interaction dynamics. The use of excessive forces during surgery may lead to complications, such as tissue and organ damage. This study presents the mechatronic design, implementation, and interaction control of a novel surgical robotic training system for minimally invasive surgical training. In particular, we present kinematic and dynamic performance characterization of the six-degrees-of-freedom parallel mechanism-based leader and follower devices, detail their physical implementation and interaction control, and experimentally characterize their closed-loop control performance.
Benzer Tezler
- Teleoperation system design of a robot assisted endoscopic pituitary surgery
Robot yardımlı endoskopik hipofiz ameliyatının teleoperasyon sistemi tasarımı
GİZEM ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE
- İşbirlikçi robotların haptik arayüzlerle teleoperasyonu
Haptic teleoperation of cooperating robots
ÖMER FARUK ARGIN
Doktora
Türkçe
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Unlimited-workspace teleoperation
Sınırsız çalışma alanlı teleoperasyon
OSMAN NURİ ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE
- Disturbance observer based bilateral control systems
Bozucu etmen denetleyicisi tabanlı iki yönlü denetim sistemleri
ABDURRAHMAN ERAY BARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASİF SABANOVİC
- Design and control of visual servomechanism system for automating corneal cross linking treatment on keratoconus patients
Keratokonus hastalığında uygulanan ccl tedavisi için görüntü işleme temelli otomatik bir servomekanizma sisteminin tasarımı ve kontrolü
ONURCAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ