عنوان

کنترل دو جانبه یک سیستم تله رباتیک یک درجه آزادی دورانی در حضور باز خورد نیرو با شبیه سازی تاخیر زمانی متغیر در کاربرد جراحی رباتیک از راه دور

شماره

۹۳۰۰۰پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

زبان اثر اصلي

فارسی

عنوان اصلي

کنترل دو جانبه یک سیستم تله رباتیک یک درجه آزادی دورانی در حضور باز خورد نیرو با شبیه سازی تاخیر زمانی متغیر در کاربرد جراحی رباتیک از راه دور

نام عام مواد

[پایان نامه]

نام نخستين پديدآور

عباسعلی امینی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۳۹۶

نام خاص و کميت اثر

۹۲ص.

ساير جزييات

جدول نمودار

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

مهندسی پزشکی

متن يادداشت

در سامانه‌های جراحی رباتیک از راه دور با بازخورد نیرو، وجود تأخیر زمانی در حین جراحی، باعث کاهش درک صحیح جراح نسبت به محیط (بدن بیمار) می شود، برای مثال نیروی برخوردی که در هنگام تماس با یک بافت ایجاد می شود، دیرتر به جراح فیدبک می شود و در این صورت ممکن است جراح بدون آگاهی از وجود برخورد، نیروی اعمالی را افزایش دهد و مشکلات جبران ناپذیری را برای بیمار و وسایل جراحی به وجود آورد. اما مشکل دیگر از آنجا ناشی می شود که این تاخیرهای زمانی ثابت نبوده و بسته به شرایط مختلف تغییر می‌کنند، وجود این تأخیرهای زمانی متغیر،‌ سیگنال های انتقالی بین دو ربات را از حالت عادی خود خارج کرده و سبب ناپایدار شدن سیستم می گردد.بنابراین هدف از این پژوهش این است که بتوانیم با استفاده از روش های کنترلی مناسب، شفافیت و پایداری را در این سیستم‌ها برقرار نموده و ربات‌های جراحی از راه دور را به نحو مطلوبی تحت کنترل جراح دربیاوریم.روش‌کار: در این طرح ابتدا یک سیستم عملکرد از راه دور شامل یک ربات راهبر و یک ربات پیرو ساده با یک درجه آزادی دورانی در حضور تاخير زماني متغير در ارسال و دريافت داده ها بين ربات‌هاي راهبر و پيرو در محيط نرم افزاري متلب طراحی و شبيه سازي شد. به طوری که ربات راهبر در حالت کنترل جریان و ربات پیرو در حالت کنترل موقعیت قرار داشتند. در این حالت ربات راهبر موقعیت اعمال شده از سمت کاربر را ثبت و با یک تاخیر زمانی متغیر به ربات پیرو ارسال می نماید. ربات پیرو موقعیت دریافت شده را به محیط اعمال کرده و نیروی دریافتی از سمت محیط را ثبت و با تاخیر زمانی دیگری به ربات راهبر انتقال می دهد. در نهایت ربات راهبر نیروهای دریافت شده با تاخیر زمانی را به دست کاربر بازخورد داده و این چرخه ادامه خواهد یافت. به منظور کنترل این دو ربات از دو روش کنترلی جداگانه استفاده شد. ابتدا سیستم با استفاده از دو کنترل کننده معمولی مشتق گیر، انتگرالی و تناسبی (PID) یکی در سمت راهبر و دیگری در سمت پیرو مورد کنترل قرار گرفت و سپس کنترلرهای یاد شده با یک روش کنترل بهینه غیرخطی در هر یک از زیر سیستمهای راهبر و پیرو جایگزین شدند. درنهایت میزان پایداری وشفافیت سیستم در این دو روش با یکدیگر مقایسه شد.یافته¬ها: نتایج در حالتی که از کنترل کننده PID استفاده شده بود برای ردیابی موقعیت ربات پیرو طبق موقعیت تاخیر یافته ربات راهبر قابل قبول بود اما برای ردیابی گشتاور اعمالی از سمت بافت به دست کاربر نتایج خوبی را مشاهده نکردیم، با اعمال کنترل کننده بهینه به جای کنترل کننده PID در سیستم، ردیابی موقعیت توسط ربات پیرو در حالت مطلوبی قرار گرفت و ردیابی گشتاور نیز در این حالت به صورت قابل قبولی نشان داده شد.نتیجه¬گیری: با توجه به داده های به دست آمده برای کنترل این سیستم، هرچند استفاده از یک کنترل کننده PID می تواند جهت پایدارسازی سیستم مناسب باشد اما این کنترل کننده برای ردیابی گشتاور مناسب نیست، این در حالی است که استفاده از کنترل کننده بهینه می تواند به طور همزمان پایداری مطلوب و شفافیت مناسبی در سیستم ایجاد نماید و ردیابی گشتاور و موقعیت را به نحو مطلوبی انجام دهد.

موضوع مستند نشده

جراحی رباتیک

موضوع مستند نشده

سیستم عملکرد از راه دور

موضوع مستند نشده

شفافیت و پایداری

موضوع مستند نشده

کنترل بهینه

کد نقش

، پدیدآور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

امینی، عباسعلی

کد نقش

، استاد راهنما

کد نقش

، استاد مشاور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

میرباقری، علیرضا

مستند نام اشخاص تاييد نشده

جعفری، امیر همایون

عنصر شناسه اي

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230508

شماره بازیابی

۱۶۶۲ف

شماره فيلد فرمت مبدا

دانشگاه علوم پزشکی تهران، کتابخانه دانشکده پزشکی

فرمت انتشار

p

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y