Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications

The goal of minimally invasive surgery is to interact with tissue deep inside the body while minimizing collateral damage to surrounding tissues. Conventional surgical robots consist of straight rigid shafts and thus cannot assume 3D curves inside the body that could ultimately lead to enhanced safe...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Καπελιώτης, Μάρκος
Άλλοι συγγραφείς: Προβατίδης, Χριστόφορος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2015
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/8840
id nemertes-10889-8840
record_format dspace
spelling nemertes-10889-88402022-09-05T13:58:35Z Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications Σχεδιασμός και ανάπτυξη εύκαμπτου συνεχούς ρομπότ για εφαρμογές στη λαπαροσκοπική χειρουργική Καπελιώτης, Μάρκος Προβατίδης, Χριστόφορος Vander Sloten, Jos Προβατίδης, Χριστόφορος Τσαγγάρης, Σωκράτης Αλεξόπουλος, Λεωνίδας Kapeliotis, Markos Robot assisted surgery Continuum robot Ρομποτική χειρουργική Συνεχές ρομπότ 610.285 63 The goal of minimally invasive surgery is to interact with tissue deep inside the body while minimizing collateral damage to surrounding tissues. Conventional surgical robots consist of straight rigid shafts and thus cannot assume 3D curves inside the body that could ultimately lead to enhanced safety in interaction with the tissue. To address these shortcomings continuum robots can be utilized. Composed of an elastic structure these robots can bend both due to the forces exerted by their internal actuators as well as the external environment. These characteristics could prove as valuable additions to classical endoscopic surgical robots where rigid robotic tools are traditionally used. In this way we could imagine a robotic system which features both a rigid robot arm and a continuum robotic tool. The main objective in this thesis is to design the continuum section the hybrid robotic structure. The continuum robot section will then be integrated and mounted on a KUKA LWR robot arm. The continuum backbone will be made of a NiTi super elastic structure and will be actuated by cables. The thesis is linked to the EU-project CASCADE (http://www.cascade-fp7.eu) coordinated by KU Leuven. Ο στόχος της ελάχιστα επεμβατικής χειρουργικής είναι η αλληλεπίδραση με ιστούς βαθιά μέσα στο σώμα ελαχιστοποιώντας παράπλευρες βλάβες στους περιβάλλοντες ιστούς. Συμβατικά χειρουργικά ρομπότ αποτελούνται από ευθείς άκαμπτους άξονες και ως εκ τούτου δεν μπορούν να πάρουν σχήμα τρισδιάστατων καμπύλων στο εσωτερικό του σώματος που θα μπορούσαν τελικά να οδηγήσουν σε αυξημένη ασφάλεια κατά την αλληλεπίδραση τους με τους ιστούς. Για να αντιμετωπιστεί αυτό το μειονέκτημα συνεχή ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Αποτελούμενα από μία ελαστική δομή αυτά τα ρομπότ μπορούν και λυγίζουν τόσο λόγω των δυνάμεων που ασκούνται από τους κινητήρες τους, όσο και λόγω των δυνάμεων που ασκούνται από το εξωτερικό περιβάλλον. Κατά τον τρόπο αυτό θα μπορούσαμε να φανταστούμε ένα ρομποτικό σύστημα το οποίο διαθέτει τόσο ένα άκαμπτο βραχίονα ρομπότ και ένα συνεχές ρομποτικό εργαλείο.Ο κύριος στόχος αυτής της διατριβής είναι ο σχεδιασμός του εύκαμπτου κομματιού του υβριδικού ρομπότ. Το συνεχές τμήμα θα ενσωματωθεί σε ένα ρομποτικό βραχίωνα KUKA LWR. Το εύκαμπτο σώμα του ρομπότ θα κατασκευαστεί από υπερελαστική δομή νιτινόλης και θα κινείται με χρήση καλωδίων. Αυτή η διατριβή πραγματοποιείται στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος CASCADE (http://www.cascade-fp7.eu) το οποίο συντονίζεται από το Καθολικό Πανεπιστήμιο της Λουβέν. 2015-10-01T06:32:03Z 2015-10-01T06:32:03Z 2014-09-03 Thesis http://hdl.handle.net/10889/8840 en 12 application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Robot assisted surgery
Continuum robot
Ρομποτική χειρουργική
Συνεχές ρομπότ
610.285 63
spellingShingle Robot assisted surgery
Continuum robot
Ρομποτική χειρουργική
Συνεχές ρομπότ
610.285 63
Καπελιώτης, Μάρκος
Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
description The goal of minimally invasive surgery is to interact with tissue deep inside the body while minimizing collateral damage to surrounding tissues. Conventional surgical robots consist of straight rigid shafts and thus cannot assume 3D curves inside the body that could ultimately lead to enhanced safety in interaction with the tissue. To address these shortcomings continuum robots can be utilized. Composed of an elastic structure these robots can bend both due to the forces exerted by their internal actuators as well as the external environment. These characteristics could prove as valuable additions to classical endoscopic surgical robots where rigid robotic tools are traditionally used. In this way we could imagine a robotic system which features both a rigid robot arm and a continuum robotic tool. The main objective in this thesis is to design the continuum section the hybrid robotic structure. The continuum robot section will then be integrated and mounted on a KUKA LWR robot arm. The continuum backbone will be made of a NiTi super elastic structure and will be actuated by cables. The thesis is linked to the EU-project CASCADE (http://www.cascade-fp7.eu) coordinated by KU Leuven.
author2 Προβατίδης, Χριστόφορος
author_facet Προβατίδης, Χριστόφορος
Καπελιώτης, Μάρκος
format Thesis
author Καπελιώτης, Μάρκος
author_sort Καπελιώτης, Μάρκος
title Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
title_short Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
title_full Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
title_fullStr Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
title_full_unstemmed Design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
title_sort design and development of a flexible continuum robot for laparoscopic surgery applications
publishDate 2015
url http://hdl.handle.net/10889/8840
work_keys_str_mv AT kapeliōtēsmarkos designanddevelopmentofaflexiblecontinuumrobotforlaparoscopicsurgeryapplications
AT kapeliōtēsmarkos schediasmoskaianaptyxēeukamptousynechousrompotgiaepharmogesstēlaparoskopikēcheirourgikē
_version_ 1801184883577454592