マルチ駆動と腱駆動を用いたバイラテラル把持・直動鉗子ロボットの開発

谷田和貴; 大西公平

文献

J-GLOBAL ID：201302225377777499 整理番号：13A0729476

マルチ駆動と腱駆動を用いたバイラテラル把持・直動鉗子ロボットの開発

Development of grasping / manipulating haptic surgical robots with multi-drive and tendon-driven system.

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資料名：
巻： IIC-13 号： 65-67.69-88 ページ： 43-48 発行年： 2013年03月07日
JST資料番号： X0577A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

2つ以上のコイルを,1本のシャフトに取り付けるマルチ駆動と呼ばれる方式を用いた,把持・直動2自由度の鉗子ロボットが開発された。シリアルリンク構造よりは,重量の影響を軽減することが可能になったが,ダイレクトドライブ構造のため駆動部であるリニアモータが大きな重力を受けていた。本論文では,腱駆動をマルチ駆動に適用することで,エンドエフェクタを軽量化した構造を提案した。また,位置と力を伝達するバイラテラル制御につき述べ,提案したロボットに所望の動作を実現する制御系を提案した。その結果,質量のあるモータを土台部分に配置することが可能となり,外科手術などの微妙な操作力の軽減が実現できた。実験結果より,提案した制御系では,位置・力共にモード間で干渉が発生していることが解った。

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ロボットの設計・製造・構造要素 , ロボットの運動・制御

引用文献 (9件)：

(1) G T. Sung and I S Gill: "Robotic Laparoscopic Surgery: A Comparison of the da Vinci and Zeus Sys-tems", Urology, Vol. 58, pp. 893-898, (2001-8)
(2) H. Yamashita and D. Kim and N. Hata and T. Dohi: "Multi-Slider Linkage Mechanism for Endoscopic For- ceps Manipulator," IEEE/RSJ International Confer- ence on Intelligent Robots and Systems Vol. 3, pp. 2577-2582, 2001.
(3) T.Ueda and M Oura and K.Toyoda and K.Kawamura and Y.Kobayashi and J.Okamoto and T.Fukuyo and H.Takemura and M.Fujie: "Surgical Robot System with Heartbeat Compensation for CABG," Journal of Japan Society of Computer Aided Surgery Vol. 8, No. 3, pp. 290-291, 2006.
(4) Y. Yokokohji and T. Yoshikawa : "Bilateral Control of Master-Slave Manipulators for Ideal Kinesthetic Coupling-Formulation and Experiment," IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 10, No. 5, pp. 605-620, 1994.
(5) K. Hashtrudi-Zaad and S. E. Salcudean : "Bilateral Parallel Force/Position Teleoperation Control," Jour- nal of Robotic Systems, Vol. 19, No. 4, pp. 155-167, 2002.

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