OPRACOWANIE MODUŁOWEGO LEKKIEGO MANIPULATORA DO INTERAKCJI CZŁOWIEK-MASZYNA W ZASTOSOWANIACH MEDYCZNYCH

Adam Kurnicki

a.kurnicki@pollub.pl
Politechnika Lubelska, Katedra Automatyki i Metrologii (Polska)
https://orcid.org/0000-0002-4988-7322

Bartłomiej Stańczyk


Accrea Engineering, Lublin, Poland (Polska)
https://orcid.org/0000-0002-2319-7358

Abstrakt

Artykuł prezentuje zagadnienia związane z projektowaniem mechaniki, elektroniki i układów sterowania dla lekkiego, modułowego manipulatora robotycznego dedykowanego do wykonywania czynności wymagających interakcji człowiek-robot w wybranych aplikacjach medycznych. W pierwszej części artykułu omówiono wymagania funkcjonalne i architekturę fizyczną manipulatora. Następnie przedstawiono strukturę i układy sterowania podstawowych elementów manipulatora – modułów napędowych przegubów. Zaprezentowano architekturę oprogramowania sterowania implementowaną w sterowniku nadrzędnym. Na koniec podano przykłady zrealizowanych implementacji opracowanego manipulatora modułowego.


Słowa kluczowe:

manipulator modułowy, architektura fizyczna, architektura oprogramowania

Campeau-Lecours A., et al.: Kinova Modular Robot Arms for Service Robotics Applications. International Journal of Robotics Applications and Technologies 5(2), 2017, 49–71 [http://doi.org/10.4018/IJRAT.2017070104].
DOI: https://doi.org/10.4018/IJRAT.2017070104   Google Scholar

Dibekci A., Bebek O.: Improving the Safety of Medical Robotic Systems. 7th IEEE International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, 2018, 73–78, [http://doi.org/10.1109/BIOROB.2018.8487914].
DOI: https://doi.org/10.1109/BIOROB.2018.8487914   Google Scholar

Fang H., Guo L., Bai S.: A Light Weight Arm Designed with Modular Joints. Bai S., Ceccarelli M. (eds): Recent Advances in Mechanism Design for Robotics. Mechanisms and Machine Science 33, 2015, 47–54 [http://doi.org/10.1007/978-3-319-18126-4_5].
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-18126-4_5   Google Scholar

Guan Y., Jiang L., Zhangy X., Zhang H., Zhou X.: Development of novel robots with modular methodology. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 2009, 2385–2390, [http://doi.org/10.1109/IROS.2009.5354051].
DOI: https://doi.org/10.1109/IROS.2009.5354051   Google Scholar

Hassan T., Hameed A., Nisar S., Kamal N., Hasan O., Al-Zahrawi: A Telesurgical Robotic System for Minimal Invasive Surgery. IEEE Systems Journal 10(3), 2016, 1035–1045 [http://doi.org/10.1109/JSYST.2014.2331146].
DOI: https://doi.org/10.1109/JSYST.2014.2331146   Google Scholar

Jain S., Farshchiansadegh A., Broad A., Abdollahi F., Mussa-Ivaldi F., Argall B.: Assistive robotic manipulation through shared autonomy and a Body-Machine Interface. IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics, 2015, 526–531, [http://doi.org/10.1109/ICORR.2015.7281253].
DOI: https://doi.org/10.1109/ICORR.2015.7281253   Google Scholar

Kurnicki A., Stańczyk B.: Manipulator Control System for Remote USG Examination. Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems 13(2), 2019, 48–59 [http://doi.org/10.5604/20830157.1121333].
DOI: https://doi.org/10.5604/20830157.1121333   Google Scholar

Schrock P., Farelo F., Alqasemi R., Dubey R.: Design, simulation and testing of a new modular wheelchair mounted robotic arm to perform activities of daily living. IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics, 2009, 518–523 [http://doi.org/10.1109/ICORR.2009.5209469].
DOI: https://doi.org/10.1109/ICORR.2009.5209469   Google Scholar

Siciliano B., Sciavicco L., Villani L., Oriolo G.: Robotics. Modelling, Planning and Control. Advanced Textbooks in Control and Signal Processing, Springer-Verlag, London 2009 [http://doi.org/10.1007/978-1-84628-642-1].
DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-84628-642-1   Google Scholar

Tremblay T., Padir T.: Modular Robot Arm Design for Physical Human-Robot Interaction. IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 2013, 4482–4487, [http://doi.org/10.1109/SMC.2013.762].
DOI: https://doi.org/10.1109/SMC.2013.762   Google Scholar

Vogel J., Haddadin S., Simeral J. D., Stavisky S.D., Bacher D., Hochberg L. R., Donoghue J. P.: Continuous Control of the DLR Light-Weight Robot III by a Human with Tetraplegia Using the BrainGate2 Neural Interface System. Khatib O., Kumar V., Sukhatme G. (eds): Experimental Robotics. Springer Tracts in Advanced Robotics 79. Springer, Berlin, Heidelberg 2014 [http://doi.org/10.1007/978-3-642-28572-1_9].
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-28572-1_9   Google Scholar

Ramcip project homepage, https://ramcip-project.eu/ (accessed: 27.06.2020).
  Google Scholar

ROS Homepage, https://www.ros.org/ (accessed: 27.06.2020).
  Google Scholar


Opublikowane
2020-12-20

Cited By / Share

Kurnicki, A., & Stańczyk, B. (2020). OPRACOWANIE MODUŁOWEGO LEKKIEGO MANIPULATORA DO INTERAKCJI CZŁOWIEK-MASZYNA W ZASTOSOWANIACH MEDYCZNYCH. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 10(4), 33–37. https://doi.org/10.35784/iapgos.2066

Autorzy

Adam Kurnicki 
a.kurnicki@pollub.pl
Politechnika Lubelska, Katedra Automatyki i Metrologii Polska
https://orcid.org/0000-0002-4988-7322

Autorzy

Bartłomiej Stańczyk 

Accrea Engineering, Lublin, Poland Polska
https://orcid.org/0000-0002-2319-7358

Statystyki

Abstract views: 296
PDF downloads: 214