Riassunto analitico
La robotica chirurgica è un settore in forte crescita negli ultimi anni ed il progetto Saras, progetto in cui è stato svolto questo lavoro di tesi, prevede la creazione di due braccia robotiche intelligenti per aiutare il chirurgo principale durante l'operazione, sostituendo così l'assistente e offrendogli la possibilità di lavorare ad altri interventi. Il lavoro svolto nella tesi si concentra sul lato teleoperazione del progetto, fase essenziale per permettere al robot di imparare e controllare i suoi movimenti tramite il supporto umano.
Lo scopo della tesi consiste quindi nel creare un sistema di teleoperazioni dual master dual slave che replichi correttamente i movimenti svolti dall'utente a lato master, assicurando che le componenti non si scontrino ed il sistema sia stabile e preciso.
Per lo svolgimento si sono studiate le tematiche relative alle teleoperazioni come passività, metodologie di controllo e tank al fine di realizzare un sistema di controllo in ambiente orocos sui robot da laboratorio kuka e ur5 mediante due phantom geomagic touch 3d, in grado di misurare posizione e forza impressa da un utente esterno.
Prima di presentare le varie caratteristiche del sistema realizzato, verrà fornita una rapida descrizione del progetto all'interno del quale è stato svolto questo lavoro, così da poter efficacemente comprendere gli obiettivi di questo progetto.
Si definiranno inoltre i concetti fondamentali legati alla teleoperazione che permetteranno di descrivere la stabilità finale del sistema in funzione degli scambi energetici, così come verranno definiti i dati necessari che le varie componenti software dovranno scambiarsi affinché il sistema funzioni perfettamente e soprattutto sia stabile.
Si è sviluppato il sistema includendo inizialmente un solo robot ed i driver necessari per il comando, per poi inserire un numero di componenti e funzioni maggiore tale da permettere un opportuno collegamento tra i robot master e slave, fino ad avere un sistema di teleoperazione completo e funzionante. Questo sia per il kuka che per l'ur5. Una volta realizzati entrambi, si sono poi uniti i sistemi di controllo in modo da avere una struttura dual master dual slave, mantenendo stabilità e proprietà del sistema precedente, aggiungendo componenti per evitare la collisione e per migliorare il sistema complessivo.
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Abstract
La robotica chirurgica è un settore in forte crescita negli ultimi anni ed il progetto Saras, progetto in cui è stato svolto questo lavoro di tesi, prevede la creazione di due braccia robotiche intelligenti per aiutare il chirurgo principale durante l'operazione, sostituendo così l'assistente e offrendogli la possibilità di lavorare ad altri interventi. Il lavoro svolto nella tesi si concentra sul lato teleoperazione del progetto, fase essenziale per permettere al robot di imparare e controllare i suoi movimenti tramite il supporto umano.
Lo scopo della tesi consiste quindi nel creare un sistema di teleoperazioni dual master dual slave che replichi correttamente i movimenti svolti dall'utente a lato master, assicurando che le componenti non si scontrino ed il sistema sia stabile e preciso.
Per lo svolgimento si sono studiate le tematiche relative alle teleoperazioni come passività, metodologie di controllo e tank al fine di realizzare un sistema di controllo in ambiente orocos sui robot da laboratorio kuka e ur5 mediante due phantom geomagic touch 3d, in grado di misurare posizione e forza impressa da un utente esterno.
Prima di presentare le varie caratteristiche del sistema realizzato, verrà fornita una rapida descrizione del progetto all'interno del quale è stato svolto questo lavoro, così da poter efficacemente comprendere gli obiettivi di questo progetto.
Si definiranno inoltre i concetti fondamentali legati alla teleoperazione che permetteranno di descrivere la stabilità finale del sistema in funzione degli scambi energetici, così come verranno definiti i dati necessari che le varie componenti software dovranno scambiarsi affinché il sistema funzioni perfettamente e soprattutto sia stabile.
Si è sviluppato il sistema includendo inizialmente un solo robot ed i driver necessari per il comando, per poi inserire un numero di componenti e funzioni maggiore tale da permettere un opportuno collegamento tra i robot master e slave, fino ad avere un sistema di teleoperazione completo e funzionante. Questo sia per il kuka che per l'ur5. Una volta realizzati entrambi, si sono poi uniti i sistemi di controllo in modo da avere una struttura dual master dual slave, mantenendo stabilità e proprietà del sistema precedente, aggiungendo componenti per evitare la collisione e per migliorare il sistema complessivo.
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