en fr Optimized kinematic structures with spherical modules for a mobile tele-echography medical robot Structures mécaniques à modules sphériques optimisées pour un robot médical de télé-échographie mobile Reportar como inadecuado




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1 LVR - Laboratoire Vision et Robotique

Abstract : From the original concept of ultrasound probe holder robot dedicated to mobile tele-echography medical application, a conception study of kinematic structures with optimised spherical modules is proposed. The medical gestures, performed during a tele-echography act, are analysed; the results are used in the definition of the robot kinematic structure specifications. A synthesis study based on Lie groups of rigid body displacements is carried out to establish a set of proposed mechanisms for the two modules forming this medical robot: planar-translations positioning module and spherical displacements orientating module. Multi-criteria optimization is proposed for spherical structures and is applied to three structures: serial, hybrid and parallel. Kinematic performance and workspace volume, in addition to indexes expressing compactness and lightness of the manipulator, play a part in the optimization. The ability of the optimised kinematic structures to travel through their workspace is studied and compared. The kinematic structures of the probe holder robots used in -Otelo- system are presented.

Résumé : A travers la conception de robots porte-sonde ultrasonore pour une application médicale de télééchographie mobile, une étude de conception de structures cinématiques à modules sphériques optimisés est proposée. Le geste médical pendant l-examen d-échographie est analysé ; les résultats sont utilisés pour la définition du cahier des charges concernant la structure cinématique du robot. Une étude de synthèse basée sur les groupes de Lie des déplacements d-un corps rigide est effectuée pour établir un ensemble de mécanismes candidats pour le module de positionnement de translation plane et le module sphérique d-orientation constituant ce robot médical. Une optimisation multicritères sous contraintes est proposée pour les structures sphériques et appliquée sur trois structures : série, parallèle et hybride. La performance cinématique, le volume de l-espace de travail ainsi que des indices exprimant la compacité et la légèreté de la structure interviennent dans l-optimisation. La parcourabilité des structures cinématiques optimisées est étudiée. Les structures cinématiques des robots porte-sonde utilisés dans le système « Otelo » sont présentées.

en fr

Keywords : Ultrasound probe-holder robot Spherical mechanism Planar translation mechanism Lie subgroups of displacements Optimized kinematic structure Medical gestures Tele-echography medical robot.

Mots-clés : Robot porte-sonde ultrasonore Mécanisme sphérique Mécanisme de translation plane Sous-groupes de Lie des déplacements Structure cinématique optimisée Geste médical Télé-échographie Robot médical





Autor: Lama Al Bassit -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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