Ultrason rehberliğinde perkütan iğne müdahaleleri için paralel robot tasarımı ve modellenmesi
| İsim | Ultrason rehberliğinde perkütan iğne müdahaleleri için paralel robot tasarımı ve modellenmesi |
|---|---|
| Yazar | Orhan, Sabri Orçun |
| Basım Tarihi: | 2015-08 |
| Konu | Tıpta robotik, Cerrahi robotlar, Robotik, Paralel robotlar, Özyeğin Biyopsi Robotiği |
| Tür | Belge |
| Dil | İngilizce |
| Dijital | Evet |
| Yazma | Hayır |
| Kütüphane: | Özyeğin Üniversitesi |
| Kayıt Numarası | bda51738-5b1e-4be4-a9d3-c3d5018e30bb |
| Lokasyon | Makine Mühendisliği Bölümü |
| Tarih | 2015-08 |
| Örnek Metin | Perkütan iğne operasyonlarında teşhis için numune toplamak amacıyla hassas konumlandırma gerekir. Sağlamlıkları nedeniyle doğruluk gerektiren robotik sistemler tıbbi işlemlerde yer almaya başladı. Günümüze kadar yapılan araştırmalar robotik sistemlerin tıbbi müdahalelerin doğruluğunu arttırdığını göstermiştir. Bu tez, çoğunlukla karın bölgesine odaklanarak insan vücudunda biyopsi yapmak için kullanılan 5DOF paralel robotun tasarımını ve modellenmesini sunmaktadır. Özyeğin Biyopsi Robotu (OBR) 3 aşamadan oluşmaktadır; ön sahne, arka sahne ve şırınga mekanizması. Ön kısım 2-DOF'a sahiptir ve iğneyi yönlendirmek için tasarlanmıştır ve iğnenin yerleştirilmesi sırasında kılavuz görevi görür. Arka sahne 3 serbestlik derecesine sahiptir ve arka sahnenin görevi iğnenin yönünü kontrol etmek ve iğne girişini gerçekleştirmektir. Şırınga mekanizması, iğne batırıldıktan sonra vücuttan numune toplamak üzere tasarlanmıştır. Robotun tasarımı için gerekli çalışma alanı ve tork analizleri yapılmıştır. Doğru iğne ucu konumunu bulmak için kinematik hesaplamalar yapıldı. Sistemin dinamiklerini bulmak için dinamik hareket denklemleri türetilmiş ve robot üzerinde sistem tanımlaması yapılmıştır. Kalibrasyon işlemleriyle iğne ucu doğruluğunun artırılması hedeflendi. Sağlam ve doğru kontrolörler oluşturmak için robot üzerinde yerçekimi dengeleme ve sürtünme modellemesi uygulandı. Üç farklı kontrolör oluşturuldu; PID kontrolörü, kutup yerleştirme kontrolörü ve tork hesaplı kontrolör. Sonuçlar, tork hesaplı kontrolörün milimetre altı iğne ucu doğruluğuna ulaştığını gösterdi ve sistem için sağlam bir kontrolör olduğu doğrulandı. Gürbüzlükleri ve doğrulukları sayesinde robotik sistemler tıbbi uygulamalarda yer edinmeye başladık. Yapılan araştırmalar robotik sistemlerin tıbbi müdahalelerinin doğruluğunu arttırdığını göstermektedir. Bu tez, insanların üzerinde yapabilecekleri 5 serbestlik dereceli bir robotun tasarımını ve modellenmesini içermektedir. Özyeğin Biyopsi Robotu (ÖBR) 3 ana bölümden oluşur; ön taraf, arka taraf ve iğne seçenekleri. Ön taraf 2 serbestlik derecesine sahiptir. Ön taraf iğnenin yönünü kontrol etmek ve iğne sokumu sırasında iğneyi yönlendirmek için dizayn edilmiştir. Arka taraf 3 serbestlik derecesine sahip olup, iğne yönünü kontrol etmek ve iğneyi okuyabilmek için tasarlanmıştır. İğne çeşitleri da iğne sokumu sonrasında numune alımı için sunulmaktadır. Tasarım sırasında robotun insan üzerinde yapabilmesi için yeterli çalışma alanı ve tork analizleri yapılmıştır. Doğru iğne ucunun değişmesi için kinematik programlamalar yapılmıştır. Sistem dinamiklerinin bilgileri için dinamik hareket denklemleri hesaplanarak aynı zamanda robot üzerinde sistem tanımlamaları gerçekleştirildi. Kalibrasyon yöntemleri ile iğne ucu açılımının doğruluğu hedeflenmiştir. Gürbüz denetleyicisi yaratabilmek için robot üzerindeki bağlantı bağlantılarının ve parçaların kapsamının sağlanması. Robot üzerinde çağrılmak üzere üç farklı düzenleyici tasarlanmıştır; Oransal-Türevsel-İntegral denetleyici, kutup yerleştirmeli denetleyici ve programlamalı tork denetleyici. Sonuç programlamalı tork denetleyicinin milimetrenin altında iğne ucunun sürdürülebildiğini göstermiş ve denetleyicinin sistem için gürbüz bir denetleyici olduğu kanıtlanmıştır. |
