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Entwurf und Realisierung eines haptischen Assistenzsystems für Herzkatheteruntersuchungen

Opitz, Thomas (2016)
Entwurf und Realisierung eines haptischen Assistenzsystems für Herzkatheteruntersuchungen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

Kurzbeschreibung (Abstract)

Das Ziel dieser Arbeit ist daher der Entwurf und die Realisierung eines haptischen Assistenzsystems zur extrakorporalen Kraftdarstellung der endovaskulären Kontaktkräfte. In dieser Arbeit werden die Systemstrukturen von kraftgesteuerten und –geregelten haptischen Assistenzsystemen mit der Netzwerktheorie beschrieben. Ausgehend von einer kraftgeregelten Systemstruktur werden speziell angepasste Systemkomponenten für das haptische Assistenzsystem entworfen. Zur Kraftdarstellung wird eine miniaturisierte haptische Bedieneinheit zur Krafteinkopplung auf den Führungsdraht konzipiert und entworfen. Für die Messung der auf den Kardiologen eingekoppelten haptischen Rückmeldung wird ein extrakorporaler Kraftsensor entworfen. Die Messergebnisse zeigen, dass das entworfene und aufgebaute haptische Assistenzsystem Kräfte bis 1 N mit einer Bandbreite von DC bis 135 Hz haptisch darstellen kann.

Typ des Eintrags: Dissertation
Erschienen: 2016
Autor(en): Opitz, Thomas
Art des Eintrags: Erstveröffentlichung
Titel: Entwurf und Realisierung eines haptischen Assistenzsystems für Herzkatheteruntersuchungen
Sprache: Deutsch
Referenten: Werthschützky, Prof. Dr. Roland ; Rinderknecht, Prof. Dr. Stephan
Publikationsjahr: April 2016
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 12 November 2015
URL / URN: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/5401
Kurzbeschreibung (Abstract):

Das Ziel dieser Arbeit ist daher der Entwurf und die Realisierung eines haptischen Assistenzsystems zur extrakorporalen Kraftdarstellung der endovaskulären Kontaktkräfte. In dieser Arbeit werden die Systemstrukturen von kraftgesteuerten und –geregelten haptischen Assistenzsystemen mit der Netzwerktheorie beschrieben. Ausgehend von einer kraftgeregelten Systemstruktur werden speziell angepasste Systemkomponenten für das haptische Assistenzsystem entworfen. Zur Kraftdarstellung wird eine miniaturisierte haptische Bedieneinheit zur Krafteinkopplung auf den Führungsdraht konzipiert und entworfen. Für die Messung der auf den Kardiologen eingekoppelten haptischen Rückmeldung wird ein extrakorporaler Kraftsensor entworfen. Die Messergebnisse zeigen, dass das entworfene und aufgebaute haptische Assistenzsystem Kräfte bis 1 N mit einer Bandbreite von DC bis 135 Hz haptisch darstellen kann.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

The aim of this work is design and implementation of a haptic assistance system for extracorporeal force-feedback of endovascular contact forces. In this work the system behavior of open-loop and closed-loop impedance control strategies for haptic assistance systems are described by network theory. Choosing a closed-loop impedance control strategy for the assistance system, requirements for system components are defined and well adapted system components for the haptic assistance system are designed. A miniaturized haptic display is designed to generate a force-feedback signal which is coupled onto a guidewire. For the measurement of the force-feedback the cardiologist perceives an extracorporeal force sensor is designed. Measurements show that the designed and realized haptic assistance system can generate forces up to 1N with a bandwidth of DC up to 135 Hz.

Englisch
Freie Schlagworte: Haptik, Co-Manipulation, Medizintechnik, Mechatronik, Elektrotechnik, Sensorik, Aktorik, Regelung
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
haptic, co-manipulation, medicine, mechatronics, electrical engineering, sensors, actuators, control strategyEnglisch
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-54018
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin, Gesundheit
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018)
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mess- und Sensortechnik
Hinterlegungsdatum: 22 Mai 2016 19:55
Letzte Änderung: 22 Mai 2016 19:55
PPN:
Referenten: Werthschützky, Prof. Dr. Roland ; Rinderknecht, Prof. Dr. Stephan
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 12 November 2015
Schlagworte:
Einzelne SchlagworteSprache
haptic, co-manipulation, medicine, mechatronics, electrical engineering, sensors, actuators, control strategyEnglisch
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