The solution presented on this patent uses a parallel plat- form with kinematic architecture 3UPS1S and small di- mensions. The device is able to give orientation to the MIS surgical tool, thanks to the three degrees of freedom it has. Additionally, a device that allows a translational degree of freedom along the axis of the tool is foreseen. This device presents a high dinamic stiffness and it is able to give high torques and forces using only three small linear actuators of 3,13 N of nominal power. The goal of the given solution is to design a robot whose workspace fits as much as pos- sible to the objective workspace (the cone of laparoscopic procedures), without internal singularities and that is capa- ble to give the required forces.
La invención hace referencia a un dispositivo robótico de 4 GRADOS DE LIBERTAD capaz de realizar los movimientos de las herramientas de laparoscopia en una operación de cirugía mínimamente invasiva.
El sistema está compuesto por una plataforma paralela de configuración cinemática 3UPS1S modificada, a la cual se le ha añadido una articulación prismática (P) en la pata central de forma que maneje el grado de libertad de movimiento lineal de la herramienta quirúrgica. De esta forma, la actual configuración cinemática es 3UPS1(P)S.La plataforma 3UPS1S (fig.1) está compuesta por tres cadenas cinemáticas o “patas”, donde cada una de las mismas tiene tres articulaciones, una articulación esférica (S) que une la plataforma inferior con cada “pata”, una articulación prismática (P) a lo largo de cada “pata” y una articulación universal (U) que une la cadena cinemática con la plataforma superior. Adicionalmente, hay una articulación esférica (S) que une directamente las plataformas inferior y superior. Como se muestra en la fig.1, la 3UPS1S tiene la característica especial de que el punto de rotación del mecanismo PR situado en la articulación 1S se encuentra por debajo de la plataforma inferior.
el robot 3UPS1(P)S debe ser capaz de portar las herramientas quirúrgicas y producir los movimientos necesarios para la realización de las tareas en una operación de laparoscopia.
Además, se han programado diferentes modos de operación de la muñeca 3UPS1(P)S para facilitar su aplicación gradual en las intervenciones quirúrgicas:
– Un modo pasivo en el que la muñeca robotizada se utiliza como posicionador. El cirujano orienta libremente la herramienta quirúrgica y el robot permite fijar y mantener esa orientación.
– Un modo teleoperado. Se trata de un modo de teleoperación unilateral en la que no se tienen reflexión de fuerzas.
Un modo teleoperado con reflexión de fuerzas. En este modo, las intensidades de los actuadores lineales son traducidas a esfuerzos en el extremo de la herramienta, y esta fuerza es reflejada hacia el operador utilizando los dispositivos phantomomni.
