A feedforward-moment-gyro-control for positioning wirelessly light-source and wireless- camera in laparoscopic instruments

• Torres-Ventura, José ^[1] ; Reyna-Carranza, Marco Antonio ^[1] ; Rascón-Carmona, Raúl ^[2] ; Bravo-Zanoguera, Miguel Enrique ^[1] ; López-Avitia, Roberto ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Baja California

     Universidad Autónoma de Baja California

     México

     
  2. [2] UABC Faculty of Engineering. Blvd. Benito Juárez and Calle de la Normal S / N, Colonia Insurgentes Este C.P. 21280. Mexicali, Baja California, Mexico.
• Localización: Revista de Ciencias Tecnológicas, ISSN 2594-1925, Vol. 1, Nº. 1, 2018, págs. 12-22
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Un control giroscópico de momento de avance para posicionar de forma inalámbrica la fuente de luz y la cámara inalámbrica en instrumentos laparoscópicos
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• Resumen
  • español

    Resumen. - En este artículo se presenta un sistema mecatrónico giroscópico, que ayuda al cirujano laparoscópico a controlar de forma inalámbrica el zoom y la posición panorámica de una cámara y una fuente de luz, adaptadas a un manipulador para cirugía mínimamente invasiva. El giroscopio adaptado al manipulador, genera una señal de referencia utilizada por un control de lazo abierto. El sistema de cámara y fuente de luz, está montado sobre un dispositivo electromecánico (brazo robótico) de tres grados de libertad (3DOF). El éxito se mide haciendo una comparación de una señal de entrada a partir de los niveles de voltaje generados por un transductor con tecnología de sistemas micro-electro-mecánicos (MEMS), versus las señales para las posiciones angulares de dos servomotores (trayectoria panorámica e inclinación) y el acercamiento o alejamiento de la cámara por un motor DC.

  • English

    This article presents a gyroscopic mechatronic system, which helps the laparoscopic surgeon to wirelessly control the zoom and panoramic position of a camera and a light source, adapted to a manipulator for minimally invasive surgery. The gyroscope adapted to the manipulator generates a reference signal used by an open loop control. The camera and light source system are mounted on an electromechanical device (robotic arm) with three degrees of freedom (3DOF). Experiments performed with the system show good pan, tilt and zoom performance of the camera and light source. Success is measured by comparing an input signal from the voltage levels generated by a transducer with micro-electro-mechanical systems (MEMS), versus the signals for the angular positions of two servo-motors (pan and tilt) and zooming in or out of the camera by a DC motor.