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P. Gallina, G. Rosati, and A. Rossi
Utilizzo di interfacce aptiche nella robotica medica
In Proceedings of AIAS 2001, pages 1501–1509, Alghero(SS), Italy, September 2001

Abstract: Le interfacce aptiche sono dispositivi in grado di trasmettere all’operatore sensazioni di forza. Un’interfaccia aptica consiste in una console il cui end-effector è collegato ad un sistema di attuatori; i movimenti dell’end-effector vengono imposti dall’operatore e rilevati dal sistema di controllo, che aziona gli attuatori in maniera da fornire all’operatore il feedback di forza in funzione della posizione dell’utensile. Il segnale di retroazione ha lo scopo di simulare il contatto con oggetti virtuali e/o, nel caso della teleoperazione, di riprodurre le forze misurate dai sensori posizionati sul robot slave, che a sua volta riproduce i movimenti dell’end-effector registrati dal sistema di controllo. Nel campo della robotica medica, l’utilizzo delle interfacce aptiche sembra particolarmente indicato tanto nelle applicazioni di chirurgia robotizzata quanto nella riabilitazione. Tali applicazioni possono essere raggruppate in tre categorie principali, vale a dire l’esecuzione assistita di task operatori mediante impiego di sistemi master-slave, la simulazione di ambienti virtuali e la riabilitazione. Il presente lavoro intende fornire una panoramica delle possibilità offerte dall’introduzione delle interfacce aptiche nella robotica medica, ponendo in particolare evidenza tanto gli aspetti funzionali ed i benefici derivanti dall’utilizzo della retroazione di forza, quanto le problematiche relative all’impiego di strutture robotizzate in campo medicale. Vengono infine presenate due interfacce aptiche a fili sviluppate presso l’Università di Padova; la prima di esse, dotata di tre gardi di libertà, consente di movimentare l’end-effector in un piano; la seconda, a cinque gradi di libertà, consente la manipolazione dell’utensile nello spazio ed è stata studiata per valutare la fattibilità di un intervento di chirurgia spinale on-site.


Topic: Haptic Interfaces
Project: METAFORE

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