비전을 이용한 자동 수술 보조 로봇 팔의 설계

Q: 이 논문에서 정의한 자동 수술 보조 로봇 팔이란 무엇인가?

자동 수술 보조 로봇 팔(AOSUM)은 의사가 병변의 위치를 표시한 후 피부에 툴 삽입 점을 확인하고, 이 두 점의 정확한 각도로 툴 관을 삽입하는 원격 수술 보조 로봇이다. 이는 수술 준비 과정을 돕고, 비전을 이용해 정확한 삽입점 위치를 찾으며, 이론적으로 해석된 각도를 정확히 적용하는 것을 목적으로 한다.

Q: 자동 수술 보조 로봇 팔의 오차를 보정하는 핵심 기술은 무엇인가?

연구 결과, 자동 수술 보조 로봇 팔(AOSUM)의 오차는 자중에 의한 처짐, 모터 기어의 백래쉬, 이동 중 진동 등으로 발생한다. 이를 보정하기 위해 리니어 가이드 축 지지 부품을 제작하여 진동을 감소시키고, 직선 축에 수직인 x축 오차 보정을 위해 직접 설계한 리니어 액추에이터를 장착하여 5mm 지름 원 내에 바늘이 위치하도록 정밀도를 높였다.

주민석; 김현수; 윤대희; 이동희; 김성걸

doi:10.7735/ksmte.2018.27.3.252

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자료유형: 학술저널

저자정보: 주민석 (Seoul National University of Science and Technology) 김현수 (Seoul National University of Science and Technology) 윤대희 (Seoul National University of Science and Technology) 이동희 (Seoul National University of Science and Technology) 김성걸 (Seoul National University of Science and Technology)

저널정보: 한국생산제조학회 한국생산제조학회지 한국생산제조학회지 Vol.27 No.3

발행연도: 2018.6

수록면: 252 - 261 (10page)

DOI: 10.7735/ksmte.2018.27.3.252

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We designed and fabricated an automatic surgical assistant robot arm. The robot arm assists in operations such as an endonasal skull base surgery and an epiduroscopic intervention. The coordinates of the marking point are read using a camera and the rotational angles of each motor are analyzed through inverse kinematics. Finally, a needle tube is inserted into the marking point with the device. The stress distribution of the robot arm was studied using the ANSYS and the coordinate data of the marking point from the vision were processed using C#. The motors by the Dynamixel were used because of their higher torque and accuracy. Additionally, Arduino was applied to the data processing. In the near future, this robot may become an efficient operation assistant.

#Operation #Robot arm #Lesion #Inverse kinematics #ANSYS #Vision

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