Modélisation et commande d'un micro-robot hybride : application à la pose d'endoprothèses aortiques en chirurgie mini-invasive

par Yan Bailly

Thèse de doctorat en Informatique, robotique, automatique

Sous la direction de Yacine Amirat.

Soutenue en 2004

à Paris 12 .


  • Résumé

    Pour améliorer le traitement endovasculaire des anévrysmes de l'aorte, nous préconisons d'adjoindre aux cathéters existants un nouveau micro-robot qui leur confère une compliance active. Ce nouvel outil, nommé MALICA (Multi Active LInk CAtheter), est un robot hybride à déformation continue. Nous établissons son modèle statique direct sous forme analytique généralisable à un empilement de plusieurs robots. Son expression permet ensuite de calculer le modèle différentiel. Une étude de ses caractéristiques géométriques est alors menée (volume de travail, dextérité). Grâce à l'optimisation sous contraintes d'une fonction objective, nous parvenons à résoudre le modèle statique inverse de MALICA qui gère sa redondance intrinsèque. Nous mettons finalement en oeuvre une commande en orientation par modèle variationnel d'un micro-robot. Nous évaluons ses performances dans différents cas de suivi de trajectoires et pour différents critères d'optimisation (courbure, énergie).

  • Titre traduit

    Modeling and control of a hybrid micro robot for stent graft delivering in minimally invasive surgery


  • Résumé

    Endovascular aortic aneurysm treatment is a minimally invasive surgery which requires high desterity for stent graft delivering. To improve this procedure, we have developed a new active catheter with a multi continuum micro-robots stack arranged inside its external shealth. In this thesis we present a new direct static model formulation of this tool called MALICA (Multi Active LInk CAtheter). Furthermore, thanks to the differential model of MALICA, we analyse its geometrical properties (workspace, dexterity). Owing to the redundancy property of MALICA, the inverse static model is solved as a minimization of a linear objective function subjected to linear contraints. Finally, from the inverse jacobian matrix of MALICA, we develop an orientation control scheme with multi-purpose criterion. Additionally, we demonstrate its validity by experimental results.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 77 réf

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