Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Die Institute der Fakultät und ihre Forschungsvorhaben
tischen Eingabegeräten teleoperiert werden und die auftretenden Kräfte an den Chirurgen
weitergibt und Bewegungskompensation für Operationen am schlagenden Herzen beinhaltet.
Zum anderen wurde im Rahmen des Projekts ein Simulator für minimal invasive robotische
Applikationen von den Partnern der Universität Verona realisiert.
Am IPR wurde ihm Rahmen des Projektes der weltweit erste Prototyp für das roboterassistierte
Laserknochenschneiden entwickelt. Dabei wird eine präoperativ geplante
Schnitttrajektorie zunächst in Lasereinzelpulse überführt und dann nach der Registrierung
des Patienten autonom ausgeführt. Mit einem konventionellen Roboter konnte eine
Gesamtgenauigkeit von unter 0.5mm erzielt werden. Für die Verwendung des KUKA LBR
wurde zusätzliche Sensorik integriert und weiterhin Methoden der Bewegungskompensation
auf Grundlage von Messungen eines optischen Trackingsystems integriert. Das Projekt
wurde vom IPR koordiniert und endete im Oktober 2009.
Finale Demonstratoren des AccuRobAs Projektes. Minimal-invasive robotische Chirurgie mit
den MIRO Leichtbauarmen (links, DLR). Laserknochenschneiden mit dem Kuka LBWR
(rechts, IPR)
Kollisionsvermeidende Bahn- und Standortplanung für ein Telemanipulationssystem
in der minimalinvasiven Chirurgie (GRK 1126)
(O. Weede, H. Wörn)
Ziel des Teilprojekts T1 des Graduiertenkollegs 1126 ist die Entwicklung von Methoden zur
Optimierung des Aufbaus bei einem telemanipulatorgestützten, minimalinvasiven, viszeralchirurgischen
Eingriff. Es sollen die Eintrittspunkte der Instrumente (Trokarpositionen) und
die Lage und Position des Manipulatorstativs dahingehend optimiert werden, dass während
der Operation keine Kollisionen zwischen den Armen auftreten, die Zielregionen erreichbar
sind und der Chirurg genügend Bewegungsspielraum hat. Die Visualisierung der optimierten
Trokarpositionen erfolgt durch erweiterte Realität mit einem Projektor- und
Kamerasystem.
Um die Optimierung durchzuführen, wurde eine Simulationsumgebung erstellt, die ein
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