Elaboració de barreres virtuals per cirurgies amb el robot col·laboratiu UR3e

Abstract

La Universitat de Girona va incorporar al laboratori de robòtica de l’Escola Politècnica Superior un braç robòtic col·laboratiu, el model UR3e d’Universal Robots, el qual és apropiat per treballar en contacte directe amb humans. A més a més, en el grau d’Enginyeria Biomèdica, entre altres aplicacions, s’hi troben els camps de la robòtica i la medicina combinats. Al llarg dels anys, s’ha anat tendint a les cirurgies mínimament invasives i ha acabat conduint a la robotització de cirurgies. En els processos quirúrgics, la seguretat i la precisió són molt importants, ja que, parts anatòmiques del cos del pacient poden ser properes a la zona de la cirurgia i, per tant, estan exposades a qualsevol contacte accidentat amb l’eina quirúrgica desencadenant alguna complicació. Aquestes circumstàncies esmentades anteriorment, van donar peu a voler aprofundir en les tècniques de seguretat tot dissenyant una pràctica docent que implementi unes barreres virtuals per cirurgies, les quals aporten un nivell més de seguretat a la cirurgia a partir de limitar regions per tal que el cirurgià pugui moure el robot amb l’eina quirúrgica de manera més lliure sense el risc de danyar òrgans o teixits propers. Al llarg d’aquest treball, s’ha elaborat la pràctica docent a partir de la realització de tres barreres virtuals. Dues d’aquestes es basen en el tipus de barrera virtual restrictiva, la qual, tracta de limitar una zona de treball de la que l’eina del robot no en pot sortir i les seves geometries han estat un cub i una esfera. La tercera s’ha basat en el tipus de barrera virtual de guiatge, la qual, tracta de limitar zones per tal de guiar l’eina quirúrgica fins a un punt d’interès. Aquestes han estat elaborades de tal manera que les seves dimensions s’haurien d’escalar i personalitzar al pacient, però han donat bons resultats, ja que, s’ha aconseguit limitar el moviment de l’eina del robot, tenint en compte tot el seu volum, dins un cub, una esfera i en la guia d’aquesta a una zona d’interès. Tot i haver obtingut uns resultats satisfactoris, es tracta d’un tema amb el qual es podria continuar investigant per millorar i evolucionar les barreres virtuals obtingudes en aquest treball. Per tal de portar a terme un bon objectiu, s’ha hagut de realitzar recerca d’informació per familiaritzar-se amb el robot col·laboratiu UR3e i per entendre el concepte de les barreres virtuals que calia elaborar. Un cop es va tenir la recerca feta, es van poder elaborar.

3

9