Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
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| dc.contributor.advisor | Hong, Jae Sung | - |
| dc.contributor.author | Shim, Seong Bo | - |
| dc.date.accessioned | 2015-01-12T06:59:33Z | - |
| dc.date.available | 2015-01-12T06:59:33Z | - |
| dc.date.issued | 2015 | - |
| dc.identifier.uri | http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001921910 | - |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.11750/985 | - |
| dc.description.abstract | Recently, a number of Y-type robot for single port laparoscopic surgery (SPLS) have been developed. Considering that all joints of the robot are inserted in the human body during the surgery, the general master device which controls the only tip of the robot is not suitable. The reason is that some joint operation will not be under control and may damage tissues in the tip controlling method. In this paper, we propose an ergonomic master device for Y-type SPLS robot to control all joints separately. The designed master device has two main features: (1) In order to reduce fatigue of operators during the surgery, ergonomic design and counterbalanced mechanism are applied to the master device. (2) To minimize the velocity error of tips between master and slave, the mapping factors of each joint are calculated and implemented. Consequently, we have designed all joints controlling master device ergonomically, and found the mapping factors to have minimum a velocity error of both tips. We verified that operators can manipulate the slave robot intuitively and both tips have simi-lar velocity through the simulation. ⓒ 2015 DGIST | en_US |
| dc.description.tableofcontents | I. INTRODUCTION 1 -- 1.1 Introduction to Single Port Laparoscopic Surgery (SPLS) 1 -- 1.2 Previous researches of robotic SPLS 3 -- 1.3 Previous researches of master deivce 6 -- 1.4 Design factors of master device 8 -- 1.5 Research contents and goals 10 -- II. DESIGN CONSIDERATION OF MASTER DEIVCE 12 -- 2.1 Slave robot for single port laparoscopic surgery 12 -- 2.2 Ergonomic 15 -- 2.1.1 Joints arrangement 16 -- 2.1.2 Balance of the positioning stage 19 -- 2.3 Sensors and material 23 -- III. KINEMATICS ANALYSIS AND MAPPIG FACTORS 24 -- 3.1 Forward kinematics 27 -- 3.2 Inverse kinematics 28 -- 3.3 Jacobian analysis 30 -- 3.4 Mapping factors 33 -- IV. EXPERIMENTS AND RESULTS 41 -- 4.1 Mesurging velocity and results 41 -- 4.2 Simulation with virtual slave robot and result 44 -- V. DISCUSSION AND CONCLUSIONS 46 |
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| dc.format.extent | 53 | - |
| dc.language.iso | en | en_US |
| dc.publisher | DGIST | en_US |
| dc.subject | Single port surgery robot | en_US |
| dc.subject | Master device | en_US |
| dc.subject | All joints control | en_US |
| dc.subject | Ergonomic design | en_US |
| dc.title | All Joint Controlling Master Device for Y-type Single Port Laparoscopic Surgery Robot | en_US |
| dc.title.alternative | Y 형태의 단일 공 복강경 수술 로봇을 위한 모든 관절을 조정할 수 있는 마스터 | - |
| dc.type | Thesis | en_US |
| dc.identifier.doi | 10.22677/thesis.1921910 | - |
| dc.description.alternativeAbstract | 본 연구에서는 Y 형태의 단일 공 복강경 수술(single port laparoscopic surgery) 로봇을 위한 마스터를 개발하였다. 최근, 단 하나의 상처만을 남기는 복강경 수술의 수요가 증가함에 따라, 수술의 난이도를 낮춰주고 더욱 정밀하게 해주는 여러 수술 로봇들이 개발되고 있다. 이 수술 로봇들은 형태에 따라 X 형태와 Y 형태 로봇으로 나뉘는데, 각 문자의 교차점이 로봇이 몸으로 들어가는 상처 부분 즉 배꼽이다. X 형태의 로봇은 대부분의 관절이 몸 밖에서 움직이지만, Y 형태의 로봇은 수술 중에 모든 관절이 환자의 몸 안으로 들어가 움직이게 된다. 로봇의 끝 단만을 조정할 수 있는 일반적인 마스터를 Y 형태의 로봇에 사용 할 경우, 끝 단을 제외한 관절들이 의사의 의도에 상관없이 움직여 수술 중 환자의 장기게 피해를 줄 수 있다. 이러한 문제를 해결하고 Y 형태의 로봇 수술의 안정성을 높이기 위해 모든 관절을 조정할 수 있는 마스터를 개발하였다. 모든 관절을 조정하는 마스터 개발에서 중요한 것은 조정하는 의사의 편의성을 위한 인체공학적 설계와 섬세한 수술을 위한 마스터와 로봇 끝 단의 속도오차를 최소화 할 수 방법을 고안하는 것이다. 우선, 고도의 집중력과 긴 수술시간을 고려하여 사람 팔의 관절을 토대로 로봇 팔의 관절에 대응시켜 인체공학적 마스터를 설계하였다. 하지만, 마스터와 로봇의 관절구조가 달라지면서 단순한 관절 간 조정으로는 마스터와 로봇 끝 단의 속도 오차가 매우 크게 된다. 이러한 오차를 최소화 하기 위해, 마스터와 로봇의 각 관절간 대응 값(mapping factor)을 구하였다. 이에, 모든 관절을 조정 가능한 마스터를 인체 공학적으로 설계, 제작한 후 마스터와 로봇간의 대응 값을 적용시킨 시뮬레이션을 통해 성능평가를 실시했다 ⓒ 2015 DGIST | - |
| dc.description.degree | Master | - |
| dc.contributor.department | Robotics Engineering | - |
| dc.contributor.coadvisor | Kang, Tae Hun | - |
| dc.date.awarded | 2015. 2 | - |
| dc.publisher.location | Daegu | - |
| dc.description.database | dCollection | - |
| dc.contributor.alternativeDepartment | 대학원 로봇공학전공 | - |
| dc.contributor.affiliatedAuthor | Shim, Seong Bo | - |
| dc.contributor.affiliatedAuthor | Hong, Jae Sung | - |
| dc.contributor.affiliatedAuthor | Kang, Tae Hun | - |
| dc.contributor.alternativeName | 심성보 | - |
| dc.contributor.alternativeName | 홍재성 | - |
| dc.contributor.alternativeName | 강태훈 | - |
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- Department of Robotics and Mechatronics Engineering Theses Master
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