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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter (O) September 25, 2009

Komponenten und Architektur eines navigierten Assistenzroboters für chirurgische Anwendungen (Components and Architecture of a Navigated Robot System for Surgical Applications)

  • Peter Knappe , Sebastian Pieck and Jürgen Wahrburg

Abstract

Der Beitrag beschreibt ein universelles Chirurgieassistenzsystem, das durch die Kombination von Navigation und Robotik gekennzeichnet ist und eine neue, in hohem Maße interaktive Arbeitsweise der Roboter-Komponente realisiert. Damit wird es möglich, die spezifischen Vorteile beider Systemkomponenten auszunutzen: Das Navigationssystem dient zur genauen und schnellen Registrierung der Patientenanatomie mit Hilfe eines elektro-optischen 3D-Digitalisiersystems, während der Roboterarm als mechatronische Ergänzung der Navigation zur Führung und Positionierung der chirurgischen Instrumente eingesetzt wird und Probleme durch Abrutschen oder Zittern vermeidet. Außerdem ist es möglich, den Roboterarm bei kleinen Patientenbewegungen on-line nachzuführen, sodass die räumliche Zuordnung zwischen Patientenstruktur und chirurgischem Werkzeug stets erhalten bleibt. In diesem Beitrag wird vor allem die erzielbare statische Systemgenauigkeit diskutiert.

Abstract

This contribution presents a universal surgical assistance system that is characterized by the integration of navigation and robotics. The approach facilitates new highly interactive operation modes of the robot component and combines the specific advantages of both system parts: The navigation-system uses an electrical-optical 3D-digitizing system for a fast and precise patient-registration while the robot arm can be considered as a mechatronic supplement of the navigation-system. It is used for precise positioning and guiding the surgical instruments and avoids problems caused by unintentional tremor or slipping. An additional advantage results from the capability of the robot-arm to on-line track small patient-movements by maintaining a constant alignment between surgical instrument and patient structure. The achievable static accuracy of the overall system is discussed.

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Published Online: 2009-09-25
Published in Print: 2005-12-01

© Oldenbourg Verlag

Downloaded on 25.4.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1524/auto.2005.53.12.615/html
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