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Evaluierung gebogener Antriebsstränge für einen Single-Port-Medizinroboter

Schmidt, Hans-Wilhelm :
Evaluierung gebogener Antriebsstränge für einen Single-Port-Medizinroboter.
TU Darmstadt
[Bachelor Thesis] , (2018) (Submitted)

Abstract

Im Rahmen der Arbeit wird für das Problem eine flexible Kohlefaserwelle innerhalb einer gebogenen Führung zu Lagern nach geeigneten Lösungen gesucht. Die Führung soll im Rahmen des FLEXMIN (Flexibilitätserweiterung in der Minimalinvasiven Chirurgie) Projekts eingesetzt werden, um den Operationsbereich des Medizinroboters zu erweitern. Im Fokus steht hierbei die Minimierung der Auftretenden Reibung in transversaler Bewegungsrichtung. Zu diesem Zweck werden die Anforderungen sowohl an Lagermaterial, Lagerdimension, Schmiermittel als auch an den Biegelinienverlauf der gebogenen Führung ermittelt, in Tabelle 0.1 sind diese zusammengefasst. Die auf dieser Grundlage ausgewählten Varianten werden messtechnisch Charakterisiert und mit der Ausgangslösung des Problems, die Kohlefaserwelle durch ein starres auf eine Kreisbahn gebogenes Edelstahlrohr zu führen verglichen. Die so zustande gekommenen Auswirkungen sind in Tabelle 0.2 zusammengefasst. Die vorrangige Motivation der Arbeit besteht darin, die Reibungsverluste der gebogenen Wellenführung so weit zu reduzieren, dass eine Implementierung und Rückführung eines haptischen Feedbacks über die Mensch-Maschine-Schnittstelle des FLEXMIN an den bedienenden Chirurgen möglich wird. Da durch eine reine Anpassung der mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Wellenlagerung und des verwendeten Schmiermittels dieses Ziel nicht zu erreichen ist, wird Außerdem der Einfluss einer Überlagerung der transversalen Verfahrgeschwindigkeit durch eine Rotationsgeschwindigkeit und einer damit einhergehenden Veränderung der Wirkungsrichtung der Reibkraft untersucht.

Item Type: Bachelor Thesis
Erschienen: 2018
Creators: Schmidt, Hans-Wilhelm
Title: Evaluierung gebogener Antriebsstränge für einen Single-Port-Medizinroboter
Language: German
Abstract:

Im Rahmen der Arbeit wird für das Problem eine flexible Kohlefaserwelle innerhalb einer gebogenen Führung zu Lagern nach geeigneten Lösungen gesucht. Die Führung soll im Rahmen des FLEXMIN (Flexibilitätserweiterung in der Minimalinvasiven Chirurgie) Projekts eingesetzt werden, um den Operationsbereich des Medizinroboters zu erweitern. Im Fokus steht hierbei die Minimierung der Auftretenden Reibung in transversaler Bewegungsrichtung. Zu diesem Zweck werden die Anforderungen sowohl an Lagermaterial, Lagerdimension, Schmiermittel als auch an den Biegelinienverlauf der gebogenen Führung ermittelt, in Tabelle 0.1 sind diese zusammengefasst. Die auf dieser Grundlage ausgewählten Varianten werden messtechnisch Charakterisiert und mit der Ausgangslösung des Problems, die Kohlefaserwelle durch ein starres auf eine Kreisbahn gebogenes Edelstahlrohr zu führen verglichen. Die so zustande gekommenen Auswirkungen sind in Tabelle 0.2 zusammengefasst. Die vorrangige Motivation der Arbeit besteht darin, die Reibungsverluste der gebogenen Wellenführung so weit zu reduzieren, dass eine Implementierung und Rückführung eines haptischen Feedbacks über die Mensch-Maschine-Schnittstelle des FLEXMIN an den bedienenden Chirurgen möglich wird. Da durch eine reine Anpassung der mechanischen und tribologischen Eigenschaften der Wellenlagerung und des verwendeten Schmiermittels dieses Ziel nicht zu erreichen ist, wird Außerdem der Einfluss einer Überlagerung der transversalen Verfahrgeschwindigkeit durch eine Rotationsgeschwindigkeit und einer damit einhergehenden Veränderung der Wirkungsrichtung der Reibkraft untersucht.

Uncontrolled Keywords: Medizintechnik, Single-Port-Chirurgie, Evaluation, Roboter-Chirurgie
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Microtechnology and Electromechanical Systems
Date Deposited: 26 Mar 2019 07:11
Referees: Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich and Bilz, Johannes
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