Entorno de trabajo cíber-físico para cirugía laparoscópica

Abstract

[EN] This work develops the implementation of a cyber-physical framework for laparoscopic surgery that allows for the use of a surgical simulator with a robotic arm, in order to facilitate learning and research with this type of systems. A configuration for every element in the operation room that allows all the functional restrictions to be fulfilled is proposed and validated. An inverse kinematic model for the redundant robotic arm is also implemented, which returns the most appropriate solution that ensures compliance with these restrictions. Finally, an interface is developed in MATLAB that allows future work to be carried out using this framework, presenting a simple application as an example of use.

[ES] Este trabajo desarrolla la implantación de un entorno de trabajo cíber-físico para cirugía laparoscópica que permite utilizar un simulador quirúrgico con un brazo robótico, para así facilitar el aprendizaje y la investigación con este tipo de sistemas. Se propone y valida una configuración para cada uno de los elementos del quirófano que permite cumplir todas las restricciones funcionales. También se implanta un Modelo Cinemático Inverso para el brazo robótico redundante que devuelve la solución más adecuada que asegura el cumplimiento de estas restricciones. El entorno de trabajo se ha implementado haciendo uso de ROS y MATLAB, realizando una serie de pruebas a fin de validar el desarrollo de aplicaciones utilizando este framework.