Robot asistente semiautomático de dos brazos para intervenciones de cirugía laparoscópica

• Autores: Enrique Bauzano Núñez
• Directores de la Tesis: Víctor Fernando Muñoz Martínez (dir. tes.), Isabel García Morales (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Málaga ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Alfonso José García Cerezo (presid.), Jesús Manuel Gómez de Gabriel (secret.), José María Sabater Navarro (voc.), Ramón Ceres Ruiz (voc.), Juan Carlos Fraile Marinero (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Investigación operativa
      • Sistemas de control
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• Resumen

  • Esta tesis trata sobre el desarrollo de un robot laparoscópico capaz de realizar maniobras quirúrgicas de forma semi-autónoma. Para ello, el sistema dispone de dos brazos manipuladores: uno de ellos sostiene la cámara laparoscópica mientras que el otro maneja una herramienta que ofrece asistencia al cirujano. En primer lugar, este trabajo realiza un estudio del control de bajo nivel necesario para garantizar que ambas herramientas alcancen las localizaciones requeridas. Para ello, el brazo de la cámara instala una muñeca pasiva, mientras que el brazo de la herramienta realiza los movimientos mediante una muñeca esférica de actuación directa. A continuación, se expone un método para movimientos auto-guiados que calcula la trayectoria a cualquier objetivo evitando obstáculos en el interior del abdomen del paciente. Este sistema se emplea posteriormente en un diagrama de estados encargado de regular la asistencia al cirujano en un procedimiento de sutura laparoscópica. Dicho esquema se diseña con la finalidad de que exista una interacción continua a lo largo de la maniobre de forma que, según la secuencia de acciones de la sutura, el cirujano realice las acciones de la mano derecha y el robot las de la mano izquierda. Todas las funcionalidades se implantan en una arquitectura de control para la plataforma CISOBOT, un prototipo de robot asistente con dos brazos manipuladores, al que se le añade un sistema tolerante a fallos que tiene en cuenta posibles colisiones no previstas con el tejido interno del paciente o con las herramientas del cirujano. Finalmente, para validar el funcionamiento del sistema implantado se proponen una serie de experimentos in vitro.