Un robot a securite passive en reponse aux problemes d'ergonomie et de securite en robotique medicale

par YVES DELNONDEDIEU

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Jocelyne Pertin.

Soutenue en 1997

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le domaine des gestes medico-chirurgicaux assistes par ordinateur (gmcao) dont le but est d'aider le medecin ou le chirurgien a utiliser de facon rationnelle et quantitative des informations multi-modales pour la definition et la realisation d'une strategie operatoire. Dans ce cadre, les systemes d'aide a la realisation de la strategie peuvent laisser plus ou moins d'autonomie au chirurgien et etre mecaniques ou visuels. Cependant, leur utilisation est encore limitee. En effet, le domaine chirurgical impose des contraintes specifiques en terme de securite et d'ergonomie. Les systemes passifs, non motorises, sont utiles au reperage d'un instrument mais ils permettent difficilement de guider l'operateur vers la realisation d'une tache donnee. A l'oppose, les robots motorises, s'ils permettent de realiser une grande variete de taches rendent difficile l'interaction potentielle avec un operateur. De plus, et surtout, ils posent de grands problemes de securite puisqu'ils doivent etre utilises a proximite d'un patient, ce qui n'est pas acceptable. Nous proposons une nouvelle approche de systeme de guidage, les systemes synergiques, combinant la programmabilite des robots a l'interactivite et la securite des bras passifs. Une architecture de systeme synergique est developpee : un bras non motorise utilise des roues libres debrayables associees a chacune des articulations qui permettent de contraindre en temps reel les deplacements de l'operateur en fonction de la tache specifiee. Ce bras necessite le developpement d'algorithmes de controle specifiques. Des prototypes 2 et 3 axes ont permis de valider le principe et de tester les differents modes d'interaction avec l'utilisateur. L'amelioration de la transparence du systeme a ete etudiee par un choix adapte de la cinematique, et par l'integration d'autres technologies realisant des contraintes dynamiques.


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  • Détails : 163 P.
  • Annexes : 90 REF.

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  • Cote : IMAG-1997-DEL
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