Robot MIS Accionado por Cable con Manipulabilidad Intuitiva y Retroalimentacion de Fuerza Directa

El modo de control maestro-esclavo de los sistemas robóticos de cirugía mínimamente invasiva (MIS) mejora la manipulación intuitiva de MIS, pero corta la retroalimentación de fuerza directa entre el maestro y el manipulador esclavo. Para diseñar un robot MIS con manipulabilidad intuitiva y retroalimentación de fuerza directa, se realizaron los siguientes estudios. En primer lugar, basado en una nueva división de tareas del cirujano de consola y el cirujano de mesa de operaciones, se propuso un nuevo modelo de sistema de robots MIS, en el que el cirujano de mesa de operaciones trabajaba como cirujano principal y el cirujano de consola trabajaba como cirujano asistente. En segundo lugar, según el requisito de espacio de trabajo de MIS, se diseñó un robot MIS simétrico impulsado por cable que incluye la estructura, la disposición del cable de conducción y las características de movimiento. En tercer lugar, se fabricó el prototipo y se llevaron a cabo experimentos relacionados, como el experimento de flexibilidad, el experimento de precisión de control de posición y el experimento de rendimiento de movimiento. El estudio es importante tanto para mejorar la manipulación intuitiva como para realizar la retroalimentación de la fuerza del robot MIS. Palabras clave: Cirugía Mínimamente Invasiva, Robot Impulsado por Cable, Manipulabilidad Intuitiva, Retroalimentación Directa de la Fuerza, Mapeo Simétrico De Espéculos, Mapeo Simétrico Central. The master-slave control mode of minimally invasive surgery (MIS) robot systems improves intuitive manipulability of MIS, but it cuts off direct force feedback between the master and slave manipulator. In order to design a MIS robot with both intuitive manipulability and direct force feedback, the following studies were conducted. Firstly, based on a new task division of the console surgeon and operating-table surgeon, a new model of an MIS robots system was proposed, in which the operating-table surgeon worked as main surgeon and the console surgeon worked as assistant surgeon. Secondly, according to the workspace requirement of MIS, a symmetrical cable-driven MIS robot was designed including structure, layout of driving cable and motion characteristics. Thirdly, the prototype was manufactured and related experiments were carried out, such as flexibility experiment, position control accuracy experiment and motion performance experiment. The study is important for both improving intuitive manipulability and realizing force feed