20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

mechatroniK
abgeschLossene ProJeKte
ProJeKtLeitung
Klinikum rechts der isar der
technischen universität münchen,
arbeitsgruppe miti
Prof. Dr. med. hubertus Feußner
tel. 089 / 4140-2130
www.chir.med.tu-muenchen.de
feussner@chir.med.tu-muenchen.de
ProJeKtPartner
aKtormeD gmbh
www.aktormed.com
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Schnittstelle zwischen einem mechatronischen
Manipulator und einem „Single-Port“-System
delta
409,7 mm
258,3 mm
530 mm
60°
324 mm
210,7 mm
Links: schematische Darstellung des gesamtsystems für die ermittlung der Kinematik und des arbeitsbereichs;
rechts: in-Vivo evaluation des soloassists (aktormed, barbing) mit dem „single-Port“ system
im tierversuch
Ziel des Projektes war die entwicklung einer multifunktionsschnittstelle zwischen dem
mechatronischen Kameraführungssystem soloassist und einem „single-Port“-system
für die minimal-invasive chirurgie.
gamma
237,9 mm
Der einsatzbereich der minimal-invasiven
chirurgie kann durch neue mechatronische
assistenzsysteme deutlich erweitert werden.
Die bisher entwickelten manipulatorsysteme
genügen jedoch nicht den anforderungen im
bereich systemhardware, instrumente und
schnittstellen. Das volle Potenzial der minimal-invasiven
chirurgie ist nur zu erschließen,
wenn „intelligente“, flexible manipulatoren
und instrumente zu leistungsfähigen
assistenzsystemen verknüpft werden. hier
sind neue ansätze der mechatronischen supportplattformen
– wie das hVsPs der tu
münchen – notwendig, um ubiquitäre „single-Port“-operationen
zu ermöglichen. in
diesem Projekt wurde untersucht, ob das
mechatronische Kameraführungssystem so-
loassist prinzipiell dazu geeignet ist, statt
eines teleskops ein multifunktionales manipulatorsystem
zu tragen und zu führen.
theoretisch wäre der soloassist ideal als trä-
gersystem für die Plattform geeignet, allerdings
reicht eine passive mechanische ankopplung
dafür nicht aus. an der schnittstelle
wurde daher ein rotationsfreiheitsgrad integriert,
womit alle vier Freiheitsgrade der
Plattform angesteuert werden. Die rotation
wird in der Peripherie, zwei meter vom Patient
entfernt, mittels eines elektromotors über
eine biegsame welle betätigt. Durch den integrierten
schnellverschluss wird eine einfache
und schnelle abkopplung ermöglicht.
Das gesamtsystem mit der neuen schnittstel-
le wurde erst an dem eLite-Phantom und
anschließend im tierversuch evaluiert. Der
soloassist konnte ohne Probleme das 3,4 kg
schwere „single-Port“-system tragen und
führen. Der arbeitsbereich von ± 170 ° und
eine geschwindigkeit von 80 °/s haben sich
bei den evaluationen als ausreichend erwiesen.
eine Positionsgenauigkeit von 9 °, die
zum größten teil aus der torsion der biegewelle
resultiert, kann durch die optimierung
der hardware und eine geeignete regelung
verbessert werden.