Sisteme mecatronice complexe pentru aplicatii in medicina

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăUniversitatea Tehnică din Cluj-NapocaFacultatea de MecanicăCentrul de Cercetare în Mecatronică ClujSISTEME MECATRONICE COMPLEXE PENTRUAPLICAȚII ÎN MEDICINĂAcronim: SMARTProiect Nr. 3280, Contract Nr. 72-197 / 1.10.2008Director Proiect: Șef lucr.dr.ing. Sergiu-Dan Stan© SMART

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăSISTEME MECATRONICE COMPLEXE PENTRU APLICAȚII ÎN MEDICINĂ - SMARTCoordonator CO - Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaPartener 1 P1 - Universitatea Transilvania din BraşovResponsabil P1 – Prof.dr.ing. Dorin DIACONESCUPartener 2 P2 - Universitatea Politehnica din TimișoaraResponsabil P2 – Prof.dr.ing. Valer DOLGAValoare totală proiect: 1.950.000 Lei (Cofinanţare: 0 Lei)Finanţare de la bugetul de stat: 2009 – 104.716 Lei (CO – 75.180 Lei,Parteneri – 29.536 Lei) 2009 – credit de angajament 2009 – 64.085 Lei2010 – credit de angajament 2010 – 388.363 Lei; 2011 – 1.392.863 LeiInstitutiaNumeleabreviatinstitutie2009 2009 credit 2010 creditB C B C B CB2011CBTotalCCO UNIVERSITATEA TEHNICADIN CLUJ-NAPOCAP1UNIVERSITATEATRANSILVANIA DIN BRASOVP2 UNIVERSITATEA POLITEHNICADIN TIMISOARAUTCN 75180 0 46085 0 280363 0 998372 0 1400000 0UTBV 14768 0 9000 0 54000 0 197232 0 275000 0UPT 14768 0 9000 0 54000 0 197232 0 275000 0© SMARTTotal proiect 104716 0 64085 0 388363 01392836 0 1950000http://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html0

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăSISTEME MECATRONICE COMPLEXE PENTRU APLICAȚII ÎN MEDICINĂ - SMART© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăObiectivele generale ale proiectului: realizarea unui sistem integrat,inovativ privind sistemele mecatronice complexe destinateaplicatiilor medicale; elaborare studiu tehnic asupra sistemelormecatronice complexe pentru aplicatii medicale; cercetari teoretice siaplicative privind precizia sistemelor mecatronice complexe pentruaplicatii medicale; Testarea si optimizarea prototipurilor.Elementele de noutate ale proiectului, originalitate, sunt reprezentatede dezvoltarea de noi sisteme mecatronice; robot paralelTriglide cu 3 grade de libertate; robot paralel DELTA.Beneficiarii rezultatelor; potentialul de aplicare in economie:valorificarea rezultatelor se face prin prin realizarea de prototipurifunctionale de sisteme mecatronice pentru aplicatii medicale,companii private (ex. Electroplus SRL Fonduri structuraleO232/O211), formulare si depunere propuneri proiecte deretea/consortiu la nivel national si la nivel international (FP7),elaborare si inaintare documentatie la OSIM pentru brevetareasolutiilor originale.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăFAZA I - 2008Finanţare de la bugetul de stat: 104.716 Lei (Cofinanţare: 0 Lei)Coordonator CO -UTCN: 75.180 Lei,Partener 1 P1 -UTBV: 14.768 Lei, Partener 2 P2 -UPT: 14.768 LeiObiectivul fazei: Elaborare studiu tehnic asupra sistemelormecatronice cu aplicatii in medicina.S-au efectuat cercetări asupra sistemelor mecatronice cu aplicatii inmedicina, actionari bazate pe actuatori cu aplicatii in robotica simedicina în robotica si în alte domenii; s-au analizat si sistematizatactuatorii pentru roboti utilizati în sisteme medicale. S-au întreprinsvizite de lucru, participări la manifestări tehnico-ştiinţifice şidiseminare de rezultate.S-au achiziţionat diverse echipamente pentru tehnici de control şiinstrumentaţie, tehnică de calcul, diverse materiale şi componenteelectronice şi mecanice.Valoare: 9855 Lei© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăFAZA II - 2009 (credit de angajament)Finanţare de la bugetul de stat: 64.085 Lei (Cofinanţare: 0 Lei)Coordonator CO -UTCN: 46.085 Lei,Partener 1 P1 -UTBV: 9.000 Lei, Partener 2 P2 -UPT: 9.000 LeiObiectivul fazei: Cercetari teoretice pentru dezvoltarea de sistememecatronice pentru aplicatii in medicina.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăFAZA III - 2010 (credit de angajament)Finanţare de la bugetul de stat: 388.363 Lei (Cofinanţare: 0 Lei)Coordonator CO -UTCN: 280.363 Lei,Partener 1 P1 -UTBV: 54.000 Lei, Partener 2 P2 -UPT: 54.000 LeiObiectivul fazei: Cercetari privind dezvoltarea de sistememecatronice cu aplicatii medicale.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăFAZA III - 2010(credit de angajament)S-au achiziţionat diferiţiconectori şi dispozitive specificesistemului de comandă şicontrol, precum şi diverseechipamente electronice şisisteme cu microcontroller.Valoare: 40470 Lei© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăParticipare tineri cercetătoriTineri cercetători implicaţi activ la atingerea obiectivelor: 12 tinericercetători cu vârsta sub 35 de ani dintre care:- 9 doctoranzi (Dan Verdes, Cristian Szep, Mircea Coman, Nadia Cretescu,Adriana Teodorescu, Ioan Crâştiu, Claudia Micea, Dan Sărdănescu, IulianaAndreiciuc), - 3 postdoc (Sorin Besoiu, Calin Rusu, Valentin Ciupe).Implicarea postdoctoranzilor si a doctoranzilor in proiecte Europene:-Au fost angrenati in realizarea proiectului FP7 DEHEMS- Digital Environment HomeEnergy Management System, iunie 2008-iun.2011) UTCN conduce WP4 “ControlSystem”, avand ca principale atributii aspecte de modelare, simulare si control.- propunere de proiect FP7-ICT-2007-3 STREP 4/8/2008 RobLog (UTCN - partener)- propunere de proiect FP7-ICT-2009-4 STREP 01/04/2009, iNRG (UTCN - coordonator);- propunere de proiect FP7-2010-NMP-ENV-ENERGY-ICT-EeB Titlul propus: i-energy(UTCN – partener)- redactarea unei propuneri de proiect european CIP-ICT PSP-2009-3 (UTCN - partener);Stagii de pregătire şi formare în străinătate, pe tema proiectului precum şi altecursuri de specializare (Microcontrollers Microchip Solid State Lighting,Mechanical design with Catia V5 Level II, Stateflow for System Modeling) petema proiectului efectuate de membrii colectivului de cercetare cu fonduri dinalte contracte de cercetare.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăProiecte europene aprobate pentru finantare:Grundvig programme Grundvig Project 2010-1-GB2- GRU06-03607 6,national ID: GRU-10-P-LP-48-CJ-UK") -1.08.2010-31.07.2012.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăDiseminarea rezultatelor cercetărilorElaborarea, prezentarea şi publicarea a 40 lucrări ştiinţifice, din care :- Interne: 18 (COMAT’08 Braşov, Robotica’08 Braşov, IEEE-AQTR’08 Cluj-Napoca,CNET&TE’09 Cluj-Napoca, COMEC’09 Braşov, ROBOTICS 2010, Cluj-Napoca)- Internaţionale: 22 (IEEE-EPQU’07 Barcelona/Spania, ICEGSE’08 Malta, ISPRA’09Cambridge/Anglia, IEEE-CISSE 2008, IEEE-ICIT’09 Melbourne/Australia, HSI’09Catania/Italia, IEEE-ISRCS’10, Idaho-Falls, USA).Stan, S., Mătieş, V., Bălan, R., Lăpuşan, C., Vlad, T., Control Simulation and Design of ISOGLIDE3 Medical Parallel Robot, WSEASInternational Conference on Enviromental and Geological Science and Engineering, 11-13 Septembrie 2008, Malta, ISBN: 978-960-474-001-7, pag 226-229. (indexata IEEExplore, ISI Proceedings);Stan, S. D., Mătieş, V., Bălan, R., Gogu, G., Rat, N., Trajectory Planning and Simulation of Isoglide3 Parallel Robot, DAAAM 2008,Trnava, Slovacia (indexata ISI Proceedings);Rat N, Gogu, G., Stan S.-D., Balan, R., Virtual Reality Tool for Orthoglide Parallel robot, in Annals of DAAAM 2008, Trnava,Slovacia, pag. 1173-1174, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-68-1 (indexata ISI Proceedings).Rat, N. Neagoe, M., S.-D. Stan, On the Parallel Robot Simulation Using Virtual Reality Tools, In: Proc. Of the 4-th InternationalConf. On Robotics, Brasov, 2008, ISSN 1223-9631, pag. 565-568.Stefan I., Diaconescu, D., Alexandru P., The Dynamic Modelling of the Foot-Calf Structure for the biped robot model with linearmotors. In: Proc. of the 4-th International Conf. On the Robotics, Brasov, 2008, ISSN 1223-9631, pag. 687-692.Dolga, V., Dolga, L., Filipescu,H., Analogy in modelling mechatronic systems, 19th DAAAM Intern. Symp. 2008 „IntelligentManufacturing & Automation”, Trnava, Slovakia, 22-25th october 2008, p.413-414. (indexata ISI Proceedings).Dolga, L., Dolga, V., The tensometric force sensor. Design, evaluation and optimal, 19th DAAAM Intern. Symp. 2008 „IntelligentManufacturing & Automation”, Trnava, Slovakia, 22-25th october 2008, p.411-412. (indexata ISI Proceedings).Stan, S.D, Manic, M., Maties, M., Balan, R., “Kinematics Analysis, Design, and Control of an Isoglide3 Parallel Robot (IG3PR)”,IECON08, The 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Orlando, Florida, Nov. 10-13, 2008, pp.2636-2641, (Indexata IEEExplore, ISI Proceedings).Stan, S.D., Gogu, G., Manic, M., Balan, R., Rad, C., "Fuzzy Control of a 3 Degree of Freedom Parallel Robot, IEEE-CISSE 2008,International Joint Conferences on Computer, Information, and Systems Sciences, and Engineering (CIS2E 08), December 5 -© SMART13, 2008, USA. (Indexata IEEExplore, ISI Proceedings).

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăDiseminarea rezultatelor cercetărilorRat, N. R., Neagoe, M., Gogu, G., Stan, S. D. Dynamic analysis of an Isogloide3-T3 parallel robot. Annals of DAAAM2009 & Proceedings of the 20th International DAAAM Symposium. Intelligent Manufacturing & Automation: Theory,Practice & Education, 25-28th November 2009, Vienna, AUSTRIA, pp. 15, ISSN 1726-9679, ISBN 978-3-901509-70-4(ISI Proceedings).Coman, M., Dan-Stan, S., Manic, M., Balan, R., “Design, Simulation and Control in Virtual Reality of a RV-2AJrobot”, IEEE-IECON’09, 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Porto, PORTUGAL, Nov.3-6, 2009, pag. 2040-2045, (indexata IEEExplore).Raț, N., Neagoe, M., Stan, S.D. On the parallel robot simulation using virtual reality tools. The 4th Internationalconference on Robotics, November 13-14, 2009, Braşov, Romania, Bulletin of the Transilvania Univ. of Braşov, Vol.15(50), Series A, ISSN 1223-9631, pp. 563-568, Special issue No. 1, Vol. II, ISBN: 978-973-598-387-1.Neagoe, M., Diaconescu, General method and algorithms used for accuracy modelling of parallel robots,International Jurnal of Biomechatronics and Biomedical Robotics, Vol. 1, No. 1, 2009, p. 22-30,http://www.inderscience.com/storage/f847103161159212.pdf ISSN (Online): 1757-6806 - ISSN (Print): 1757-6792,DOI: 10.1504/IJBBR.2009.030056.Cristian Szep, Sergiu-Dan Stan, Vencel Csibi, „Analiza spaţiului de lucru, cinematicii şi preciziei unui robot paralelcu 2 grade de libertate”, 1st National Conference on Technological Education and Educational Technologies, Cluj-Napoca, June 4-5, 2009, Vol. 2, Ed. Todesco, ISSN 2066-446X.Rat, N., Neagoe, M., Gogu, G., „Theoretical and experimental research on the dynamics of a 4 DOF Isoglide4-T3R1parallel robot”, SYROM2009. ISBN: 978-90-481-3521-9 e-ISBN: 978-90-481-3522-6, DOI 10.1007/978-90-481-3522-6,Springer Heidelberg Dordrecht London New York.Cristian Szep, Sergiu-Dan Stan, Vencel Csibi, „Analiza cinematicii şi preciziei a unui robot serial cu 2 grade delibertate”, 1st National Conference on Technological Education and Educational Technologies, Cluj-Napoca, June4-5, 2009, Vol. 2, Ed. Todesco, ISSN 2066-446X.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Diseminarea rezultatelor cercetărilor5 lucrari in reviste indexate ISI ThomsonUniversitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăStan, S., Bălan, R., Mătieş, V., 2008, Modelling, design and control of 3DOFmedical parallel robot, Int. Journal MECHANIKA 2008. Nr. 6(74), Pag. 68-71,17 Decembrie 2008 (indexata ISI – premiată CNCSIS).Premierea rezultatelor cercetariiVerdes, D. Stan, S.-D. Manic, M. Balan, R. Maties, V. , Kinematics analysis, workspace, design and control of 3-RPS and TRIGLIDE medical parallel robots, IEEE – HSI '09. 2nd Conference on Human System Interactions, 2009, 21-23 May 2009 Catania, page(s): 103-108, Digital Object Identifier: 10.1109/HSI.2009.5090962 (indexata IEEExplore).O componentă din tematica proiectului a constituit-o tema a 4 proiectede diplomă şi 2 lucrari de disertaţie si 1 teza de doctorat (Drd. NadiaRat).© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăDiseminarea rezultatelor cercetărilorElaborarea a 6 capitole incluse în volume editate de editura Springer:-Stan, S.D., Manic, M., Mătieş, V., and Bălan, R., A Novel Virtual Reality Robot Interface forIsoglide3 Parallel Robot, Lecture Notes in Computer Science, (LNCS)/Springer, C. Xiong etal. (Eds.): ICIRA 2008, Part I, LNAI 5314, pp. 1265–1275, © Springer-Verlag BerlinHeidelberg 2008.-Stan, S.-D., Maties, V., Balan, R., Lapusan, C., Optimization of a Hexapod Micro ParallelRobot Using Genetic Algorithms, Innovations and Advanced Techniques in Systems,Computing Sciences and Software Engineering, 10.1007/978-1-4020-8735-6_8, 978-1-4020-8734-9 (Print) 978-1-4020-8735-6 (Online), Springer-Verlag, 2008.-Stan, S.-D., Gogu, G., Manic, M., Balan, R., Rad, C., Fuzzy Control of a 3 Degree ofFreedom Parallel Robot, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2009.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăVolum:Robotics and Automation Systems, ISBN: 978-3-908451-88-4(Editors: Cornel Brișan, Vistrian Mătieș, Sergiu-Dan Stan and Stelian Brad )- elaborarea și publicarea a 3 cărți în domeniul roboticii:I. Maniu, V. Dolga, V. Ciupe, I. Bogdanov, C. Radulescu, S. Varga, ROBOTICǍ. SISTEMUL DE ACŢIONARE,VOL.2, Ed. Politehnica, 2009, 399 pag. ISBN 978-973-625-609-7, ISBN 978-973-625-996-8 (vol. II).I. Maniu, S. Varga C. Radulescu, V. Dolga, I. Bogdanov, V. Ciupe, ROBOTICǍ.APLICAŢII ROBOTIZATE,VOL.4, Ed. Politehnica, 2009, 297 pag. ISBN 978-973-625-609-7, ISBN 978-973-625-842-8 (vol. IV).I. Bogdanov, I. Maniu, V. Dolga, C. Radulescu, S. Varga, V. Ciupe, ROBOTICǍ. SISTEMUL DE CONDUCERE,VOL.3, Ed. Politehnica, 2009, 216 pag., ISBN 978-973-625-609-7, ISBN 978-973-625-903-6 (vol.III).1. Invited talk, IFMA, Clermont-Ferrand, France, Title: "Virtual Reality Controlof Mechatronic Systems", June 2009.2. Invited talk, Bristol Institute of Technology, University of West England,Bristol, United Kingdom, Title: "Mechatronic Research at Cluj-Napoca -Virtual Reality Control of Parallel Robots", February 2010.3. Invited talk, University of Idaho, United States of America, Title:"Mechatronics - current research at Technical University of Cluj-Napoca",August 2010.4. Invited talk, Imperial College, United Kingdom, Title: ‘Complexmechatronic systems for medical applications’, November 2010.© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de Mecatronicăhttp://www.ttp.net/1012-0394.html© SMARThttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de MecatronicăActivitatile prevazute a se realiza in anul 2011Conceptia, proiectarea si executarea standuluimecatronic pentru aplicatii medicale. Testareasi optimizarea prototipurilor.Achizitie echipamente. Proiectarea constructiva a partii mecanice. Proiectarea sistemelor decomanda/control. Integrarea partii de comanda/control in prototipuri. Cercetari aplicative in scopulrealizarii sistemelor mecatronice pentru aplicatii in medicina.Obiectivele ce vor fi atinseElemente de originalitate: dezvoltarea de noi sisteme mecatronice; robot paralel Triglide cu 3 grade de libertate.Estimarea necesarului de finantare pentru ultimul an de implementare (inlimita bugetului acceptat initial pentru anul 2011: 1.392.836 Leihttp://www.east.utcluj.ro/mec/mmfm/Proiecte/SMART/index.html© SMART

Universitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de Mecatronică- obiectivele asumate prin contract sunt indeplinite, in conformitate cuplanul de realizare pana la ultima etapa din anul 2010;- rezultatele prevazute corespund obiectivelor ProgramuluiPARTENERIATEVă mulţumesc!Contact:Șef lucr.dr.ing. Sergiu-Dan STANUniversitatea Tehnică din Cluj-NapocaCatedra de Mecanisme, Mecanică Fină şi MecatronicăB-dul Muncii, Nr.103-105, 400641, Cluj-Napoca© SMARTE-mail: sergiustan@ieee.org