Position planning for collaborating robots and its application in neurosurgery

Original scientific paper Applications of robot manipulators in surgery are nowadays a very actual field of research. Still, there are a number of technical problems when setting and preparing robotical systems for various operation procedures. One of them is the robot-patient placement. When placing robots in respect to known target working positions it is crucial to assure feasible positioning where all required motions can be executed with no kinematic or collision problems. A planning method for robot placement suitable for neurosurgical operations is presented in this paper. The planning method is based on a multi-objective cost function which is composed of criteria that balance dexterity properties with a novel collision avoiding parameter. Use of the planning approach is implemented and validated on a dual arm robot setup. Keywords: robot; collaboration; position planning; neurosurgery Planiranje prostornog razmjestaja suradnickih robota i njihova primjena u neurokirurgiji Izvorni znanstveni clanak Primjena robotskih manipulatora u medicini danas je vrlo aktualno podrucje istrazivanja. Unatoc tome jos uvijek postoji velik broj problema koji se javljaju kod pripreme vecine robotiziranih operacijskih postupaka. Jedan od glavnih je pozicioniranje robota u odnosu na pacijenta. Kod postavljanja robota u odnosu na unaprijed poznate radne tocke potrebno je osigurati efikasnu poziciju robota iz koje se sve zadane kretnje mogu izvrsiti bez kinematskih problema i kolizija. U radu je predstavljena metoda za planiranje prostornog razmjestaja robota prikladna za primjenu u neurokirurgiji. Razvijena metoda pociva na viseciljnoj optimizaciji funkcije cilja koja je sastavljena od kriterija koji objedinjuju prostornu upravljivost robota sa izbjegavanjem kolizija. Primjena razvijene metode validirana je na dvorucnom sustavu robota. Kljucne rijeci: robot; suradnja; odredivanje pozicije; neurokirurgija