Resumen

La cinemática inversa (IK) de los robots continuos de tubo concéntrico (CTR) está asociada a dos problemas principales. En primer lugar, el modelo del robot (por ejemplo, la relación entre los parámetros del espacio de configuración y el efector final del robot) no es lineal. En segundo lugar, existen múltiples soluciones para la IK. Este artículo presenta un enfoque general para resolver la IK de los CTR en presencia de entornos restringidos. Se supone que el tubo distal del CTR se inserta en una cavidad mientras que su extremo proximal se coloca dentro de un tubo que se asemeja al vaso que permite la entrada a la cavidad del órgano. La interacción robot-tejido al principio de la cavidad del órgano impone restricciones de desplazamiento y fuerza al problema de IK para garantizar una interacción segura entre el robot y el tejido. La IK en los CTR se ha llevado a cabo tratando el problema como un problema de optimización. Para encontrar la IK optimizada del CTR, la función de coste se define como la minimización de la fuerza de entrada en la cavidad del cuerpo y el área ocupada por el cuerpo del eje del robot. Los resultados de la optimización muestran que el CTR puede mantener el rango de fuerza seguro en la interacción con el tejido para las trayectorias especificadas del tubo distal. Se realizan varios escenarios de simulación para validar el enfoque. Utilizando el IK obtenido a partir del enfoque presentado, la precisión de seguimiento se alcanza como 0,01 mm, lo que es aceptable para la aplicación.

• Materias:Ingeniería biomédica Biomecánica Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Músculos Hidromecánica
• Subjects:Biomedical engineering Biomechanics Prostheses Limbs (Human Body) Muscles Hydromechanics
• Palabras claves:tubo distal, ik, varios escenarios de simulación, cuerpo del eje del robot, parámetros del espacio de configuración, minimización de la entrada, ctrs, rango de fuerza segura, robot de tubo continuo, ik de ctrs
• Keywords:distal tube, ik, various simulation scenario, robot shaft body, configuration space parameters, minimization of input, ctrs, safe force range, tube continuum robot, ik of ctrs