Dispositivo de mando auxiliar para el robot portaendoscopio HIBOU

Abstract

El proyecto “Dispositivo de mando auxiliar para el robot porta endoscopio Hibou” es elaborado en la Universidad del Cauca (Colombia), por el grupo de investigación en Automática Industrial, representado por los autores y el director del mismo. En la actualidad se han desarrollado diferentes robots quirúrgicos, para mejorar los procedimientos médicos, de tal forma que estos sean más seguros y confiables, siendo una herramienta bastante útil para los cirujanos. En particular en la cirugía mini-invasiva (laparoscopia), se han construido robots como el Aesop, Endoassist, Lapman, LER, etc, los cuales presentan dispositivos de mando y control para el posicionamiento y orientación del endoscopio, con ventajas y desventajas particulares. Una de sus principales desventajas es que este tipo de tecnologías son muy costosas y sofisticadas lo cual dificultad la adquisición de estos equipos. En el caso del robot Hibou desarrollado en la Universidad del Cauca, no se cuenta con un dispositivo externo que controle la posición y orientación de la cámara sin la ayuda de las manos, debido a que en un procedimiento laparoscópico el cirujano las utiliza para la manipulación de los instrumentos quirúrgicos. Por esta razón en este proyecto se construyó un hardware que permite manipular el órgano terminal del robot porta endoscopio Hibou virtual, mediante los movimientos de la cabeza del usuario. Este dispositivo basa su funcionamiento en la utilización de acelerómetros, además de una tarjeta de adquisición de datos desarrollada mediante un microcontrolador. Para verificar que el cirujano pueda posicionar y orientar la cámara del robot Hibou virtual, se implementó un software utilizando un programa de representación gráfica por computador llamado Ogre3D, en donde se ambienta el quirófano con el paciente y el robot, además de que posee dos ventanas, las cuales presentan una visión del quirófano en general y la otra permite ver al interior del abdomen del paciente. De forma paralela, otro grupo trabajó sobre un proyecto complementario donde se implementa la parte matemática del robot Hibou, así como algunos elementos de la ventana virtual general.

The project "Auxiliary control device for the robot endoscope holder Hibou" is developed at the University of Cauca (Colombia) by the research group Industrial Automation, At present different surgical robots has been developed to improve medical procedures, so that there are more secure and reliable, being a very useful tool for surgeons. Particularly in minimally invasive surgery (laparoscopy) have built robots as, Aesop, Endoassist, Lapman, LER, etc. which show command and control devices for positioning and orientation of the endoscope, with advantages and disadvantages. One of its main disadvantages is that these technologies are very expensive and sophisticated which difficulty acquiring this equipment. In the case of Hibou robot developed at the University of Cauca, there is not an external device to control the position and orientation of the camera without the use of hands, because in a laparoscopy procedure the surgeon use it for the manipulation of the surgical instruments. For this reason this project was built hardware that allows the manipulation of the Hibou‟s robot terminal organ. The device operation is based on the use accelerometer sensor, and a data acquisition card developed by a microcontroller. To verify that the surgeon can position and orient the Hibou‟s robot virtual camera, was implemented using a software program for computer graphic called Ogre3D, where is moodeled the operating room with the patient and the robot also has two windows that, which present a vision of operation room in general and other allow see inside the abdomen of the patient. in parallel, another group worked on a complementary project which implements the mathematical part of the robot Hibou, and some elements of the general virtual window.