Development and control of a robotic system for no-scar surgery
Développement et contrôle d'un système robotique pour la chirurgie sans cicatrice
Robotique chirurgicale
Téléopération
Interfaces haptiques
Simulation virtuelle
Surgical robotics
Teleoperation
Haptic interfaces
Virtual simulation
610.28
629.89
Chirurgie opératoire
Informatique
Vision artificielle (robotique)
Robotique en médecine
Robots -- Systèmes de commande
Télécommande
La chirurgie sans cicatrices, visant à réaliser des opérations chirurgicales sans cicatrices visibles, est l'avant-garde dans le domaine de la chirurgie mini-invasive. L'absence d'instruments adéquats est l'un des freins à son utilisation en routine clinique. Dans ce contexte, nous introduisons un nouveau robot chirurgical téléopéré, composé d'un endoscope et de deux instruments flexibles, avec 10 DDL motorisés. Cette thèse explore les différentes façons de contrôler le système. La cinématique du robot est analysée et différentes stratégies de contrôle maître/esclave, allant du contrôle articulaire au Cartésien, sont proposées. Ces stratégies ont été testés sur un simulateur virtuel ainsi que sur le système réel en laboratoire et en ex-vivo. Les résultats montrent qu’un seul utilisateur est capable de contrôler le robot et d’effectuer des tâches complexes en utilisant deux interfaces haptiques.
No-scar surgery, which aims at performing surgical operations without visible scars, is the vanguard in the field of Minimally Invasive Surgery (MIS). The lack of adequate instrumentation is one of the issues to its clinical routine use. In this context, we introduce a novel teleoperated surgical robot, consisting of an endoscope and two flexible instruments, with 10 motorized DOFs. This thesis investigates the possibilities to control the system. The robot kinematics is analyzed, and differentmaster/slave control strategies, ranging from joint to Cartesian control, are proposed. These strategies have been tested on a specifically developed virtual simulator and on the real system in laboratory and ex-vivo experiments. The results show that a single user is capable to control the robotic system and to perform complex tasks by means of two haptic interfaces.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
en
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12629270
Université de Strasbourg
Strasbourg
2014-12-31
https://theses.hal.science/tel-01124226
application/pdf
36251835
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/DeDonno_Antonio_2013_ED269.pdf
https://theses.fr/2013STRAD046/abes
https://theses.hal.science/tel-01124226
https://theses.hal.science/tel-01124226
De Donno
Antonio
1984-01-25
IT
177572167
21015334
https://theses.fr/2013STRAD046
2013STRAD046
https://doi.org/10.70675/90b22693zbaedz4752z9e17z2d5957d436bb
2013-12-13
Automatique et robotique
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Mathelin
Michel de
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079382983
Cinquin
Philippe
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
032220405
Nageotte
Florent
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Menciassi
Arianna
MADS_RAPPORTEUR_1
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Szewczyk
Jérôme
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165785071
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
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MA
156504863
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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UMR7357
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Mathelin
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Szewczyk
Jérôme
École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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