Page 57 - IFM_201405_v9.indd
Basic HTML Version
Inżynier i Fizyk Medyczny 5/2014 vol. 3
271
robotyka
/
robotics
artykuł
/
article
Fot. 6
. Układ sterowania robota konwertuje duże (wygodne) ruchy ręki chirurga na
małe (precyzyjne) ruchy narzędzia chirurgicznego
Źródło:
instruments/hand_
intuitive_motion_rgb.jpg, dostęp: wrzesień 2014.
w bezpośrednim kontakcie z operowanym narządem) – wykonu-
je ruchy bardzo drobne, subtelne i precyzyjne (Fot. 6).
Po drugie możliwe jest eliminowanie takich ruchów ręki chi-
rurga, które są uznane za niepożądane. Typowym przykładem
jest tu drżenie rąk, które jest całkowicie eliminowane przez
układ sterowania robota i nie przenosi się na narzędzie chi-
rurgiczne we wnętrzu ciała pacjenta. Innym przykładem prze-
twarzania sygnałów ruchów rąk chirurga na ruch narzędzi chi-
rurgicznych na końcu ramion robota jest całkowita eliminacja
skutków przypadkowych dużych i szybkich przemieszczeń rąk
(na przykład odruch związany z nieoczekiwanym hałasem), które
przeniesione do wnętrza ciała pacjenta mogłyby spowodować
uszkodzenie narządów sąsiadujących z miejscem operacji.
Oczywiście warunkiem prawidłowego sterowania przez chi-
rurga przebiegiem operacji wykonywanej przez robota jest to,
aby lekarz miał możliwość stałego i precyzyjnego pozyskiwania
informacji dotyczących pola operacyjnego znajdującego się we
wnętrzu ciała pacjenta za pomocą dobrze działających kamer
endoskopowych. Posiadanie tej informacji jest warunkiem ko-
niecznym skutecznego użycia robota, trudno bowiem wyobra-
zić sobie operację wykonywaną „na ślepo”.
Konsola zdalnego sterowania robotem
Przy stosowaniu robota chirurgicznego jako inteligentnego ma-
nipulatora sterowanie odbywa się za pomocą konsoli (Fot. 7).
Konsola zapewnia lekarzowi wygodną pozycję. Siedząc przy
konsoli sterowania robotem i sterując jego ruchami za pośred-
nictwem wygodnych manipulatorów, chirurg wkłada nieporów-
nanie mniejszy wysiłek w wykonanie operacji niż w sytuacji, gdy
musi całą pracę wykonywać ręcznie, często przez wiele godzin
stojąc przy stole operacyjnym w niewygodnej pozycji.
Siedem stopni swobody pozwala całkowicie panować nad
działaniem narzędzia chirurgicznego znajdującego się na końcu
roboczego ramienia robota i pozwala wykonywać z pomocą tego
narzędzia bardzo skomplikowane i bardzo precyzyjne ruchy.
Manipulatory są dwa, gdyż służą do operowania dwoma ramio-
nami robota. Uzbrojenie końcówek robota w odpowiednie narzę-
dzia może być dowolnie konfigurowane i zmieniane w trakcie ope-
racji. Dzięki temu z równą łatwością robotem mogą posługiwać się
lekarze preferujący operowanie prawą ręką, jak i leworęczni (Fot. 8).
Przy przekształcaniu ruchu ręki chirurga na ruch narzędzia
chirurgicznego na końcu ramienia robota możliwe są różne po-
żyteczne formy przetwarzania. Po pierwsze system sterujący
robota przeskalowuje ruchy w taki sposób, że chirurg może wy-
konywać swobodne duże i niezbyt dokładne ruchy, a końcówka
ramienia robota (znajdująca się na ogół wewnątrz ciała pacjenta
Fot. 7
. Najważniejszym elementem systemu robota chirurgicznego jest konsola
sterowania
Źródło:
,
dostęp: wrzesień 2014.
Fot. 8
. Dwuręczne sterowanie ruchami robota
Źródło:
, dostęp:
wrzesień 2014.
Robot może posiadać więcej niż dwa ramiona. Sterowanie
dodatkowym ramieniem robota realizowane jest w inny spo-
sób, niż sterowanie podstawowymi narzędziami chirurgicznymi.
Często bywa, że chirurg przełącza sterowanie na to dodatkowe
ramię, ustawia je we właściwym położeniu, przytrzymuje lub za-
ciska odpowiednie narządy czy tkanki i wraca do operacji wyko-
nywanej przy użyciu dwóch podstawowych ramion.
Być może dalsze doskonalenie robota będzie zmierzało do
wykorzystania przy sterowaniu dodatkowym ramieniem moż-
liwości sterowania za pomocą sygnału mowy. Były już próby
głosowego sterowania niektórymi czynnościami – na przykład
w robocie ZEUS. Inna możliwość sterowania dodatkowym ra-
mieniem wynika z faktu, że konsola robota da Vinci wyposażona
jest w pedały (Fot. 9). W typowych zastosowaniach pedały te
