Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΡΟΜΠΟΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΚΑΙ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ

Η ρομποτική χειρουργική αποτελεί την εξέλιξη της λαπαροσκοπικής ιατρικής και αξιοποιείται από εξειδικευμένους γιατρούς σε όλο το φάσμα των λαπαροσκοπικών αλλά και των «ανοιχτών» επεμβάσεων.

Ο στόχος της ερευνητικής ομάδας του Εργαστηρίου Αυτοματισμού και Ρομποτικής, στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστών (ΗΜ&ΤΥ) της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών, ήταν η κατασκευή ενός καινοτόμου ρομποτικού συστήματος για μικροεπεμβατική χειρουργική, το οποίο περιλαμβάνει πλεονάζοντες βαθμούς ελευθερίας (τουλάχιστον 24), ενεργοποίηση κίνησης με Shape Memory Alloys (πλήρως αθόρυβη λειτουργία), binocular μηχανική όραση (Awaiba stereoscopic imaging device) και ευκαμψία για αποφυγή μικρο-τραυματισμών κατά τη διάρκεια της επέμβασης.

Η ομάδα αποτελείται από τους φοιτητές Γεώργιο - Μάριο Παπαδόπουλο και Νικόλαο Ευαγγελίου και τον καθηγητή του τμήματος ΗΜ & ΤΥ, Αντώνιο Τζε και φιλοδοξεί στο μέλλον να κατασκευάσει μία ρομποτική χειρουργική πλατφόρμας με πολλαπλά χειρουργικά εργαλεία.

Επανασχεδιασμός Ρομποτικού Λαπαροσκοπικού Εργαλείου

Ο ΔΙΑΚΕΚΡΙΜΕΝΟΣ ΕΠΑΝΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ

Το θέμα της διακεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός, η παραγωγή, η κατασκευή και ο έλεγχος ενός χειρουργικού ρομποτικού εργαλείου με βελτιωμένα χαρακτηριστικά σε σχέση με προηγούμενο πρωτότυπο.

Το λαπαροσκοπικό εργαλείο αποτελείται από συνδέσμους σε σειρά, οι οποίοι ενεργοποιούνται με μορφομνήμονα καλώδια και λειτουργούν σαν δυαδικοί ενεργοποιητές με δύο πιθανές καταστάσεις. Κάθε σύνδεσμος αποτελείται από τρεις πρισματικούς ενεργοποιητές, οι οποίοι δημιουργούν μια πλατφόρμα Stewart και παρέχουν μια τριών βαθμών ελευθερίας κινητικότητα σε κάθε σύνδεσμο. Τα ηλεκτρονικά είναι ενσωματωμένα στο εσωτερικό των συνδέσμων, σε αρχιτεκτονική Master-Slave.

Η επικοινωνία μεταξύ του χειρούργου και του εργαλείου επιτυγχάνεται με I2C δικτυωμένους μικροελεγχτές. Στον τελευταίο σύνδεσμο του εργαλείου, υπάρχει μια στερεοσκοπική κάμερα και μια πλακέτα IMU η οποία προσφέρει πληροφορίες προσανατολισμού καθώς και ένα σύστημα αντίληψης δύναμης, το οποίο είναι ικανό να επικολληθεί στην επόμενη έκδοση του εργαλείου. Σχεδιαστικές παράμετροι καθώς και η κινηματική του δυαδικού βραχίονα παρουσιάζεται σε προσομοίωση και πειραματικές μελέτες του λαπαροσκοπικού πρωτότυπου εργαλείου.

ΔΙΑΚΡΙΣΕΙΣ

Διακρίσεις της ερευνητικής ομάδας του εργαστηρίου Αυτοματισμού και Ρομποτικής, του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστών (ΗΜ & ΤΥ) στην Πολυτεχνική Σχολή του Πανεπιστημίου Πατρών:
- Πρώτο βραβείο στην Κατηγορία Καινοτομίας (Innovation Category) στο Imagine Cup, Microsoft Hellas, 2014.

Διακρίσεις της Διπλωματικής Εργασίας του φοιτητή του Πανεπιστημίου Πατρών Γεώργιου - Μάριου Παπαδόπουλου, με τίτλο «Redesign of a Robotic Laparoscopic Tool», Πάτρα, Οκτώβριος 2014:
- Δεύτερο βραβείο στην κατηγορία Future of Health στον διαγωνισμό Worldwide Academics Competition, 2015.
- Δεύτερο βραβείο στον 2ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό "Hellenic Startups in BioMed" από την IEEE Greece Section και τη Hellenic Startup Association, Πάτρα, 2013.
- Χρηματοδότηση από το Ίδρυμα Αγγελόπουλου για την υλοποίηση της πρότασης, 2014.
- Υποτροφία για συμμετοχή στο Παγκόσμιο Συνέδριο ‘Clinton Global Initiative University’ (CGIU) στο Phoenix, Η.Π.Α., 2014.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ

Αντώνιος Τζες, Καθηγητής, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστών (ΗΜ & ΤΥ).

Μέλη ομάδας: Παπαδόπουλος Γεώργιος-Μάριος, Νικόλαος Ευαγγελίου.

Εργαστήριο Αυτοματισμού και Ρομποτικής, Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Τεχνολογίας Υπολογιστών (ΗΜ & ΤΥ), Πολυτεχνική Σχολή, Πανεπιστήμιο Πατρών.

Πανεπιστήμιο Πάτρας Angelopoulos CGIU Fellowship Video