Miracle

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2018

Intuitive haptic telemanipulator for a robotic endoscope

#StudioIndustrialDesign #Master-Thesis

Die Master-Thesis ist Teil des Grossprojektes MIRACLE (Minimal Invasive Robot Assisted Computerguided LaserosteotomE), welches am Department of Biomedical Engineering (DBE) der Universität Basel durchgeführt wird. Das Ziel des Projektes ist die Verknüpfung von drei Technologien: roboterunterstützte Chirurgie, Laserosteotomie und minimalinvasiver Chirurgie.

Diese Zusammenarbeit ermöglichte Patrick Salz das ergonomisches Handmodul für den lambda.6 Telemanipulator zu entwickeln, welches das intuitive Steuern eines robotischen Endoskopes ermöglichen soll. Das Handmodul bildet dabei ein Schlüsselelement an der Schnittstelle zwischen dem operierenden Chirurgen und dem robotischen System. 

Der Fokus der Arbeit liegt auf der Formgestaltung des Griffes. Dazu wurden eine Reihe von Prototypen mittels 3D Druck-Verfahren hergestellt und systematisch in Bezug auf Komfort, Irritation und Kraftaufwand sowie weiterer Kriterien am DBE evaluiert.

In einem nächsten Schritt werden Assistenzärzte des Universitätsspitals Basel die Griffdesigns am lambda.6 Telemanipulator testen. Quantitativ werden die Handgriffe unter anderem auf die Erreichbarkeit des Arbeitsraumes und Genauigkeit der Positionierung getestet. Qualitativ werden unter anderem die ergonomische Gestaltung und Intuitivität bewertet. Die Ergebnisse werden Einfluss auf das endgültige Design haben. 

In der robotischen Chirurgie werden häufig Teleoperationssysteme eingesetzt, bei welchen der Chirurg den operierenden Roboter von einer örtlich getrennten Konsole bedient. Für die Kontrolle über den Roboter werden Telemanipulatoren eingesetzt. Diese nehmen die vom Chirurgen ausgeführten Bewegungen auf und senden die geben die Signale an den Roboter weiter, welcher diese ausführt. Im Falle des MIRACLE Projektes wird ein lambda.6 Telemanipulator von Force Dimension (Nyon, Waadt, Schweiz) benutzt. 

lambda.6 Telemanipulator - Test der Erreichbarkeit des Arbeitsraumes und Genauigkeit der Positionierung

Mentorat:

Prof. Werner Baumhakl

, Studio Industrial Design

Nicole Schneider, Prof. Ralf Trachte, Alfredo Häberli


, Studio Industrial Design

Esther Zoller

, Departement of Biomedical Engineering, University of Basel​​