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ITD - Ein handgehaltener Operationsmanipulator für die Pedikelverschraubung: erste Ergebnisse
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Ein handgehaltener Manipulator für Operationen wurde entwickelt und gebaut. Dieser soll ein Bearbeitungswerkzeug gegenüber einem Knochen stabilisieren und geplante Werkzeugbewegungen ausführen. Die Machbarkeit des Verfahrens soll experimentell anhand von Bohrungen überprüft werden.
Methoden
Der erste Prototyp wurde als Stewart-Plattform mit sechs Freiheitsgraden realisiert. Die Steuerung erfolgt mit dem Echtzeit-Betriebssystem QNX. Die räumliche Lage des Manipulators wird mit einem speziell entwickelten optischen Trackingsystem erfasst. Für die Versuche sollte ein 3,2mm-Zylinder-Fräser 6mm tief in einen Polystyrol-Schaumblock eintauchen, der mit Millimeterpapier zur Bestimmung des Eintrittspunktes beklebt wurde. Das Gerät wurde dabei ausschließlich in der Hand des Benutzers gehalten, der Schaumblock war fixiert. Die entstandene Kavität wurde mit Dentalgips verfüllt. Die Länge des Abgusses wurde als Tiefe des Bohrloches ermittelt. Zum Vergleich wurden Abgüsse von Bohrungen mit einer Säulenbohrmaschine herangezogen.
Ergebnisse
Das Eintrittsloch der mit dem ITD gefertigten Bohrungen wich durchschnittlich 2,87mm (+/- 1,04mm) von der Sollposition ab. Das Bohrloch hatte durchschnittlich eine Tiefe von 7,3mm (+/- 1,94mm) und war somit im Durchschnitt um 18% tiefer als geplant. Die Löcher der Kontrollgruppe trafen den Eintrittspunkt im Rahmen der Messgenauigkeit. Die Tiefe betrug im Durchschnitt 10,35mm (+/- 0,55mm).
Schlussfolgerungen
Die Untersuchungen zeigen, dass das Konzept eines handgehaltenen Roboters erfolgreich realisiert werden konnte.