NUEVO ASISTENTE ROBÓTICO PARA CIRUGÍA: ARQUITECTURA Y ALGORITMOS DE CONTROL

Resumen

RESUMEN: Este trabajo presenta la estrategia de control implementada en un nuevo sistema robótico de asistencia para cirugía de fijación transpedicular, la cual es un tipo de cirugía en la espina dorsal y consiste en la inmovilización de dos o más vértebras por medio de tornillos y barras metálicas. El prototipo presentado emplea un brazo robótico industrial PA-10, para la validación de los algoritmos planteados. La estrategia de control posee dos módulos principales: un primer módulo en el que se ha implementado un controlador en admitancia y un segundo módulo para la generación de restricciones virtuales de movimiento, las cuales asisten al cirujano y previenen que éste entre en contacto erróneamente con estructuras críticas del paciente. Con el propósito de mejorar la precisión en la implantación de los tornillos pediculares, se emplea un planificador quirúrgico con el cual el cirujano puede simular el procedimiento y luego transferir al robot la información obtenida en la planificación, para generar en base a esta las restricciones virtuales de movimiento. A diferencia de otros sistemas de asistencia quirúrgica, el sistema propuesto en este trabajo posee un alto grado de versatilidad y un amplio espacio de trabajo, lo cual permite su futura adaptación a otros tipos de cirugía. Palabras clave: Control en admitancia, restricción virtual de movimiento, control en fuerza, cobot, robot colaborativo, cirugía robótica, fijación transpedicular.