Geri Dön

Design and bilateral control of a teleoperated surgical training system

Çift taraflı uzaktan kontrollü robotik cerrahi eğitim sisteminin mekatronik tasarımı

  1. Tez No: 693518
  2. Yazar: CANSU ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Teleoperation system design of a robot assisted endoscopic pituitary surgery

    Robot yardımlı endoskopik hipofiz ameliyatının teleoperasyon sistemi tasarımı

    GİZEM ATEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE

  2. İşbirlikçi robotların haptik arayüzlerle teleoperasyonu

    Haptic teleoperation of cooperating robots

    ÖMER FARUK ARGIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU

  3. Unlimited-workspace teleoperation

    Sınırsız çalışma alanlı teleoperasyon

    OSMAN NURİ ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE

  4. Disturbance observer based bilateral control systems

    Bozucu etmen denetleyicisi tabanlı iki yönlü denetim sistemleri

    ABDURRAHMAN ERAY BARAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ASİF SABANOVİC

  5. 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

    İngilizce

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ