Interfaz háptica de cuatro grados de libertad para aplicaciones quirúrgicas
El presente artículo muestra el diseño de un dispositivo háptico concebido para aplicaciones biomédicas, específicamente para medicina quirúrgica en la que el operador, a través del sentido del tacto, sienta y manipule objetos simulados en un ambiente tridimensional y tele-operado. La interfaz hápti...
- Autores:
-
Genoy-Muñoz, J. W. (Jimmer William)
Rodríguez-Ortiz, L. F. (Luis Felipe)
Salinas, S. A. (Sergio Alexander)
- Tipo de recurso:
- Article of journal
- Fecha de publicación:
- 2010
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- Universidad EIA .
- Repositorio:
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- Acceso en línea:
- https://repository.eia.edu.co/handle/11190/497
- Palabra clave:
- RBI00086
TECNOLOGÍAS PARA LA SALUD
TECHNOLOGY IN HEALTH
ROBOTICS - SURGERY
ROBÓTICA - CIRUGÍA
INTERFAZ HÁPTICA
SIMULACIÓN TRIDIMENSIONAL
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El presente artículo muestra el diseño de un dispositivo háptico concebido para aplicaciones biomédicas, específicamente para medicina quirúrgica en la que el operador, a través del sentido del tacto, sienta y manipule objetos simulados en un ambiente tridimensional y tele-operado. La interfaz háptica que se presenta corresponde a un robot tipo serie, con una arquitectura de cuatro grados de libertad que le permite al usuario posicionar y orientar el efector final en el entorno de trabajo. Para el estudio de los movimientos del robot se parte del modelado geométrico y dinámico del mismo, hasta la implementación de un controlador por par calculado. Finalmente, se realiza la simulación de la interfaz háptica en un ambiente virtual. |
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La interfaz háptica que se presenta corresponde a un robot tipo serie, con una arquitectura de cuatro grados de libertad que le permite al usuario posicionar y orientar el efector final en el entorno de trabajo. Para el estudio de los movimientos del robot se parte del modelado geométrico y dinámico del mismo, hasta la implementación de un controlador por par calculado. Finalmente, se realiza la simulación de la interfaz háptica en un ambiente virtual.This paper presents the design of haptic device that is conceived for biomedical applications. Specifically, the device can be used for surgery training allowing the user to feel and handle simulated objects a tridimensional and tele-operated environment. The haptic interface is a serial robot with four degrees of freedom that allows to set the orientation and position of the end-effector into the work environment. Kinematic and dynamic models are used to study the robot movements and to build a calculated torque controller. Finally, a simulation of the haptic interface is done in a virtual environment.8 p.application/pdfspaDerechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercialhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2RBI00086TECNOLOGÍAS PARA LA SALUDTECHNOLOGY IN HEALTHROBOTICS - SURGERYROBÓTICA - CIRUGÍAINTERFAZ HÁPTICASIMULACIÓN TRIDIMENSIONALMODELADO DE ROBOTSCONTROL POR PAR CALCULADOHAPTIC INTERFACETRIDIMENSIONAL SIMULATIONROBOT MODELCALCULATED TORQUE CONTROLInterfaz háptica de cuatro grados de libertad para aplicaciones quirúrgicasHaptic interface with four degrees of freedom for surgical applicationsArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Biomédica, Mecatrónica y MecánicaEscuela de Ingeniería de Antioquia EIAUniversidad CESKhalil W., Dombre E. Modeling, Identification and Control of Robots. London: Kogan Page Science, 2002.Paul R. Robot Manipulators: Mathematics, Programming and Control. Cambrigde: MIT Press. 1982.Vivas A. Diseño y control de robots industriales: teoría y práctica. Ediciones Elaleph.com. 2010.PublicationTHUMBNAILRBI00086.pdf.jpgRBI00086.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13584https://repository.eia.edu.co/bitstreams/ff77d525-9a9d-437c-8415-8eb2946548fc/download935b14e8e635a5019655ca352dcc1f2eMD57ORIGINALRBI00086.pdfRBI00086.pdfapplication/pdf5067932https://repository.eia.edu.co/bitstreams/2716c17a-3bae-4942-bd45-a490869c9755/download7d391bd664a5ca504cd8ccc5cc9c8719MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81494https://repository.eia.edu.co/bitstreams/4e59e54e-c9e1-41a8-a818-a78e697df8e5/download66874b0b9366b748c60895d2fb6339f8MD52CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://repository.eia.edu.co/bitstreams/d4a66534-c09a-4f0f-afac-d4346b1ade6f/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD53license_textlicense_texttext/html; charset=utf-821310https://repository.eia.edu.co/bitstreams/40e6d47c-748c-4b25-9c8a-f0dc28b9925d/download10a9da7597c333616da297895d0393ecMD54license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823253https://repository.eia.edu.co/bitstreams/004002e1-ef3d-46fc-8698-cfa0e11aa30f/downloadcd76e7886171c964e259dcf5e912e299MD55TEXTRBI00086.pdf.txtRBI00086.pdf.txtExtracted texttext/plain23792https://repository.eia.edu.co/bitstreams/d08c0c7a-c58c-46e4-a581-2e747f93bccd/downloadbfe1288aeba22ee31475a3e3b014eb44MD5611190/497oai:repository.eia.edu.co:11190/4972023-07-25 16:58:21.739https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.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 |