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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 진상록
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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본 논문에서는 사람을 대신해 수술을 보조하는 로봇의 비기구적인 원격중심운동 직접 교시 제어 전략을 제시한다. 수술 보조 로봇의 가장 필수적인 기능은 원격중심운동이고, 이를 가장 직관적으로 조작할 수 있는 방법은 직접교시이다. 기구적으로 제한하는 원격중 심운동 시스템은 부피가 크기 때문에 의사와 충돌할 가능성이 있어 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 협동로봇을 활용하여 비기구적으로 원격중심운동을 구현한다 이때 원격중심 운동의 4자유도중에 협동로봇의 제어를 통한 2자유도(Pan, Tilt motion) 움직임으로 한정한다 원격중심점 유지를 위해 원격중심점을 제어 입력으로 전달하는 위치제어 기반의 로봇의 직접교시 제어를 한다. 로봇의 끝단에 힘/토크 센서를 부착하고 직접교시에 인가된 외력을 측정하여 명령 생성 알고리즘을 통해 로봇의 동작속도를 제어하는 입력으로 변환하여 전달하게 한다. 로봇의 원격중심운동 직접교시의 조작성 향상을 위해 사전 감도 테스트를 진행하여 인가 토크 크기에 따라 로봇의 동작감도를 균일하게 하는 토크 변환 상수의 등방성 최적화를 진행했다. 로봇의 원격중심점 위치 제어 성능을 검증하기 위해 가상의 원격중심점을 기준으로 2자유도의 Pan, Tilt motion 의 원격중심운동 직접교시 시험을 진행하고 그 결과를 분석한다.
목차
1 서론 11.1 연구배경 11.2 원격중심운동 31.2.1 기구적 원격중심운동 41.2.2 비기구적 원격중심운동 51.3 직접 교시 61.3.1 센서를 사용하지 않는 직접교시 71.3.2 로봇의 각 관절에 힘/토크 센서를 장착한 직접교시 81.3.3 로봇의 끝단에 힘/토크 센서를 장착한 직접교시 91.4 연구 목표 102 수술 보조 로봇 112.1 수술 보조 로봇의 구성 112.2 수술 보조 로봇의 링크 파라미터 142.3 수술 보조 로봇의 기구학 모델링 163 원격 중심 운동의 직접교시 제어 전략 183.1 명령 생성 알고리즘 193.2 직접교시 조작 토크의 등방성 최적화 224 성능 평가 244.1 Pan motion 254.2 Tilt motion 264.3 Cone shape motion 274.4 평가 결과 및 고찰 285 결론 29Reference 30Abstract 33
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