طراحی و ساخت ربات هپتیکی در دانشگاه تربیت مدرس

irinn | وب سایت شبکه خبر

تازه ترین خبرها در پیام رسان سروش irinn_channel@  با شبکه خبر به روز باشید.       
22:51 - سه‌شنبه 19 آذر 1398
توصیه وزارت خارجه (در پی اعتصاب‌های اخیر در فرانسه):‌ هموطنان، برنامه سفر به این کشور را به زمان دیگری موکول کنند فرانسه ششمین روز متوالی عرصه اعتصاب و اعتراض به سیاست‌های مکرون است خبرگزاری فرانسه تعداد تظاهرکنندگان به سیاست‌های مکرون در اعتراضات امروز را ۲۷ هزار نفر اعلام کرد برگزاری اعتراضات ضددولتی در پراگ جمهوری چک؛ تظاهرکنندگان استعفای نخست‌وزیر این کشور را خواستارند خبرگزاري فرانسه: «آلبرتو فرناندز» به عنوان رئيس جمهور آرژانتين سوگند ياد كرد آمریکا برخی مقامات دولتی و افراد نزدیک به نخست‌وزیر کامبوج را تحریم کرد شورای امنیت فردا به درخواست آمریکا، برای بحث درباره برنامه موشکی و هسته‌ای کره شمالی جلسه علنی برگزار می‌کند ان‌بی‌سی: دو مهاجم ناشناس در شهر «جرسی» به سمت شماری از رهگذران و نیروهای پلیس تیراندازی کرده‌اند؛ جزئیات بیشتری منتشر نشده است برخی منابع خبری از شنیده شدن صدای انفجار نزدیک کاخ ریاست‌جمهوری سومالی خبر می‌دهند پليس سومالي نیز از حمله ۵ فرد مسلح به محل اقامت رئيس‌جمهور اين كشور (در موگاديشو) خبر داد؛ جزئیات بیشتری از این حمله منتشر نشده است وزارت خارجه: هموطنان به ویژه نخبگان از سفر به آمریکا (حتی برای شرکت در کنفرانس های علمی و حتی با داشتن دعوتنامه) جداً خودداری کنند این هشدار با توجه به بهانه‌های واهی و قوانین ظالمانه و یکجانبه آمریکا نسبت به ایرانی‌ها داده شد سخنگوی وزارت خارجه: ‏دیروز خبرنگاری با کارت تلویزیون یک افغانستان با وزیر خارجه گفت‌وگو کرد، حالا ایران‌اینترنشال مدعی مصاحبه اختصاصی شده است موسوی: ادعای این تلویزیون معلوم‌الحال را به شدت تکذیب و پیگیری می‌کنیم وزیر خارجه روسیه (در نشست با همتای آمریکایی): برای حفظ برجام همه تلاش خود را می‌کنیم لاوروف: از آمریکا می خواهیم بیانیه‌ای مشترک با ما در محکومیت نبرد هسته‌ای امضا کند روسیه پیش از این نیز چندین بار امضای بیانیه‌ای در محکومیت نبرد هسته‌ای را خواستار شده بود اما آمریکا به این درخواست جوابی نداد برگزاری چهاردهمين دور گفت‌و‌گوهای مقامات ايران، روسيه و تركيه درباره سوريه در نورسلطان پايتخت قزاقستان در این گفت‌وگوها دولت سوریه، مخالفان مسلح و نمایندگانی از سازمان ملل، اردن، لبنان و عراق نیز حضور دارند در حاشیه این گفت‌وگوها هیئت‌ مذاکره‌کننده ایران با هیئت‌های روسیه، ترکیه، سازمان ملل و لبنان جداگانه دیدار کرد
کد خبر : ۶۴۱۳۱۴
تاریخ انتشار : سه‌شنبه ۲۲ آبان ۱۳۹۷ - ۱۶:۳۸
پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به تحلیل، طراحی و کنترل یک ربات هپتیکی (مجهز به فناوری لمسی) برای استفاده در جراحی شدند.
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی شبکه خبر،
مجری این طرح تحقیقاتی در خصوص اهمیت استفاده از سیستم‌های رباتیک در جراحی گفت: استفاده از سیستم‌های رباتیک در جراحی به دلیل خصوصیاتی همچون دقت بالا، خستگی‌ناپذیری و اشتباه نکردن، روز به روز رو به افزایش است.
 
این سیستم‌ها به ویژه در جراحی روی بافت استخوانی به دلیل ثابت بودن و تغییر شکل ندادن و امکان برنامه‌ریزی پیش از عمل مناسب هستند.
 
محمدرضا دهقانی از پژوهشگران گروه طراحی کاربردی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس افزود: برش تکه ای از استخوان جمجمه مرحله ای اجتناب ناپذیر در جراحی های باز مغز و اعصاب و بسیار وقت گیر و خسته کننده است.
 
اعمال نیروهای بزرگ با دقت بالا انرژی زیادی از جراح مصرف می کند که باعث می شود در مرحله بعد یعنی دستکاری بافت حساس مغز، خطای احتمالی جراح افزایش یابد. با وجود این، سیستم‌های رباتیک با توانایی برش و سوراخکاری جمجمه برای جراحی‌های مغز و اعصاب در مرحله تحقیقاتی به سر می‌برند.
 
دکتر دهقانی در تشریح این طرح تحقیقاتی اظهار داشت: در این تحقیق با بررسی نیازمندی‌های جراحی‌های روی جمجمه، انتظارات جراحان از یک سیستم رباتیک مد نظر قرار داده شد و بر اساس آن طراحی ربات جراح روی جمجمه با هدف کاهش بار کاری جراح انجام گرفت. ربات طراحی شده سه درجه آزادی فعال برای کنترل ابزار و چهار درجه آزادی غیرفعال برای تنظیم موقعیت و راستای قسمت فعال نسبت به جمجمه بیمار دارد.
 
این دانش آموخته دانشگاه تربیت مدرس اضافه کرد: در مراحل بهینه سازی مکانیزم فعال، مدل سه بعدی از جمجمه و تکه های استخوان بریده شده در جراحی های مختلف تهیه شد. فضای کاری هدف استخراج شده به همراه پارامترهای سینماتیکی مناسب برای امتیازدهی به طراحی های مختلف و انتخاب طراحی بهینه استفاده شد. مکانیزم موازی انتخاب شده از خواص مرکز آنی دوران خارجی بهره می برد.
 
با قرار دادن مرکز آنی دوران مکانیزم روی کره محیطی به تکه استخوان، ابزار تقریبا همواره بر سطح استخوان عمود باقی می ماند. معادلات سینماتیک و ماتریس ژاکوبی ربات به صورت تحلیلی استخراج و توسط شبیه‌سازی نرم‌افزاری صحه‌گذاری شدند. با انجام طراحی جزئی و تحلیل نیرویی، عملگرهای مناسب از موتورهای متناوب سرو و برای این سیستم انتخاب گردیدند.
 
دکتر دهقانی ادامه داد: یک ربات نمونه از سیستم طراحی شده از جنس آلومینیوم ساخته شد. در فرآیند راه اندازی، عملکرد روش های مختلف ارتباط با سروو‌درایوها آزمایش شد و ترکیبی از آنها برای دستیابی به قابلیت اطمینان و سرعت بالا استفاده گردید. جهت ارزیابی صحت طراحی و کیفیت ساخت ربات، دو آزمایشِ فضای کاری قابل دسترس و توانایی اعمال نیرو انجام شد.
 
وی تشریح کرد: در آزمایش اول بازوهای ربات در بازه حرکتی خود با فواصل 10 درجه حرکت داده شدند و در هر نقطه با استفاده از دوربین توتال استیشن موقعیت کارگیر با دقت 0.1 میلی متر ثبت گردید. نقاط اندازه گیری شده کل فضای کاری هدف ربات را که با توجه به نیاز جراحی کرینیوتومی مخروطی با زاویه راس 40 درجه است به خوبی پوشش دادند. علاوه بر آن مشاهده شد که فضای کاری قابل دسترس ربات تنها کمی بزرگتر از فضای کاری هدف بود و این نشان دهنده بهینه سازی مناسب پارامترها برای دستیابی به کوچک ترین ابعاد ممکن در کنار دسترسی به فضای هدف است.
 
دکتر دهقانی افزود: در آزمایش دوم با نصب یک حسگر نیروی شش درجه آزادی نیرو و گشتاور نوک کارگیر اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که ربات توانایی اعمال نیروی مورد نیاز برای برش و سوراخ کاری را دارد. قبل از پیاده سازی هرگونه کنترل، برای افزایش دقت ربات، معادلات سینماتیک با روش مبتنی بر مدل و بهینه سازی لونبرگ-مارکواریت کالیبره شدند.
 
مجری طرح در پایان تصریح کرد: یکی از اهداف سیستم رباتیک کاهش بار کاری جراح است که در این راستا الگوریتم کنترلی برای جبران وزن بازوها و ابزار پیاده سازی شد. با اندازه گیری نیروی دست جراح نشان دادیم در حرکت آزاد ابزار در فضای کاری ربات به دست جراح نیروی ناچیزی وارد می شود و نیروی گرانش جبران سازی شده است.
 
یکی دیگر از توانایی های در نظر گرفته شده برای این سیستم رباتیک ایجاد دیواره مجازی در فضای کاری است که جلوی نفوذ ابزار و صدمه به بافت نرم زیر استخوان جمجمه را بگیرد.
 
نتایج نشان می دهد در برخورد نوک ابزار با دیواره حداکثر نیروی موتور به دست جراح وارد شده و کنترلر به خوبی از نفوذ ابزار به ناحیه غیرمجاز ممانعت کرد.
 
این پژوهش با راهنمایی دکتر مجید محمدی مقدم عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مکانیک انجام شده است.
پربازدید ها
روز
هفته
ماه
آب و هوا
۲°    ۱۰°