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Haptisches Display für einen VR-Arthroskopiesimulator

Werkhäuser, Holger (1994):
Haptisches Display für einen VR-Arthroskopiesimulator.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

Am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt wurde ein Trainingsgerät für Kniegelenk-Arthroskopien entwickelt. Mithilfe von Techniken der Virtuellen Realität können Ärzte an diesem Simulator den Operationsablauf und die Handhabung der chirurgischen Instrumente üben.

Da der Simulator bislang noch nicht über eine Kraftrückmeldung auf die Operationsinstrumente verfügte, wurde in dieser Diplomarbeit der mechanische Aufbau für ein sogenanntes "haptisches Display" entwickelt. Das Gerät soll die bei einer realen Operation auf die Instrumente wirkenden Gegenkräfte und -momente künstlich erzeugen und auf die Hand des Trainierenden übertragen. Schwerpunkte dieser Diplomarbeit waren die Entwicklung eines geeigneten mechanischen Übertragungssystems mit beherrschbaren kinematischen Verkopplungen, die Auswahl dazu benötigter Getriebe sowie die Auswahl geeigneter Aktoren.

Der entwickelte Aufbau besteht aus einem im Unterschenkel einer Knie-Attrappe anzubringenden Teil und aus einer Instrument-Nachbildung, die nach vorne aus dem Knie herausragt. Mit Glockenläufer-Motoren und entsprechenden mechanischen Übertragungsgliedern werden folgende Größen erzeugt:

1. zwei orthogonale Momente um den Lagerungspunkt der Instrument-Nachbildung

2. eine Kraft in Richtung der Längsachse der Instrument-Nachbildung

3. ein Moment um die Längsachse der Instrument-Nachbildung

Aus diesen Größen können alle auftretenden Reaktionskräfte und -momente nachgebildet werden.

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1994
Creators: Werkhäuser, Holger
Title: Haptisches Display für einen VR-Arthroskopiesimulator
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung in Darmstadt wurde ein Trainingsgerät für Kniegelenk-Arthroskopien entwickelt. Mithilfe von Techniken der Virtuellen Realität können Ärzte an diesem Simulator den Operationsablauf und die Handhabung der chirurgischen Instrumente üben.

Da der Simulator bislang noch nicht über eine Kraftrückmeldung auf die Operationsinstrumente verfügte, wurde in dieser Diplomarbeit der mechanische Aufbau für ein sogenanntes "haptisches Display" entwickelt. Das Gerät soll die bei einer realen Operation auf die Instrumente wirkenden Gegenkräfte und -momente künstlich erzeugen und auf die Hand des Trainierenden übertragen. Schwerpunkte dieser Diplomarbeit waren die Entwicklung eines geeigneten mechanischen Übertragungssystems mit beherrschbaren kinematischen Verkopplungen, die Auswahl dazu benötigter Getriebe sowie die Auswahl geeigneter Aktoren.

Der entwickelte Aufbau besteht aus einem im Unterschenkel einer Knie-Attrappe anzubringenden Teil und aus einer Instrument-Nachbildung, die nach vorne aus dem Knie herausragt. Mit Glockenläufer-Motoren und entsprechenden mechanischen Übertragungsgliedern werden folgende Größen erzeugt:

1. zwei orthogonale Momente um den Lagerungspunkt der Instrument-Nachbildung

2. eine Kraft in Richtung der Längsachse der Instrument-Nachbildung

3. ein Moment um die Längsachse der Instrument-Nachbildung

Aus diesen Größen können alle auftretenden Reaktionskräfte und -momente nachgebildet werden.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Arthroskopie Simulator, Kinematische Verkopplung, Kraftrückmeldung, Übertragungsglieder mechanisch
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design (dissolved 18.12.2018)
Date Deposited: 05 Oct 2011 09:44
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1231

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 22-08-1994

Ende Datum: 30-11-1994

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1231
Referees: Kunstmann, Dipl.-Ing. Christian and Weißmantel, Prof. Dr.- Heinz
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