طراحي و بهينه سازي ربات جراح بر اساس پارامترهاي سينماتيكي و ديناميكي آن

كارشناسي ارشد

در چند دهه اخير استفاده از سيستم ­هاي رباتيك در حوزه­ هاي مختلف مورد توجه قرار گرفته و در حال گسترش است. يكي از حيطه­ هايي كه ربات­ ها مي­ توانند باعث افزايش دقت و كارايي انسان باشند، پزشكي و جراحي است. در حال حاضر عمده جراحي­ ها در سراسر دنيا به طور مستقيم توسط جراح انجام مي­ شود. استفاده از سيستم­هاي رباتيكي در عمل­­هاي جراحي، علاوه بر افزايش سرعت و دقت، باعث كاهش و يا حتي حذف عواملي مانند خستگي، لرزش دست و خطاهاي ناخواسته مي­ شود. جراحي ستون فقرات يكي از انواع جراحي­ هايي است كه نياز به دقت بالا دارد. قرار دادن صحيح پيچ­ ها در مهره­ ها، سفت كردن پيچ­ ها به اندازه مناسب، عدم وارد كردن نيروي بيش از حد به بافت مهره و ... از جمله ظرافت­ هاي اين نوع جراحي است كه بايد مد نظر قرار گيرد. استفاده از يك سيستم رباتيكي تحت نظر جراح كه بتواند برخي وظايف را مستقلاً انجام داده و در بقيه موارد نيز به جراح كمك نمايد، كمك شاياني به افزايش سرعت و كارايي اين نوع جراحي خواهد كرد. بهينه­ سازي سيستم­ ها يكي از بخش­ هاي مهم در سيستم­ هاي مهندسي است. طراحي سيستم­ هاي پيچيده داراي چرخ ه­ايست كه مي­ توان آن را بهينه كرد. در تحقيق پيش رو، فرايند طراحي ربات جراح به كمك ماتريس ساختار طراحي (DSM) بهينه شده­ است. ماتريس ساختار طراحي ابزار قدرتمندي ست كه از آن مي­توان در طراحي سيستم­ هاي پيچيده استفاده كرد. طول لينك­ ها و جرم آن­ها و همچنين گشتاور موتورها به كمك چند الگوريتم بهينه­ سازي در نرم افزار متلب بهينه سازي شد.

211042

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي (بيومكانيك)

دكتر برهان بيگ زاده