Interfaz háptica de cuatro grados de libertad para aplicaciones quirúrgicas (Haptic interface witH four degrees of freedom for surgical applications)

Jimmer William Genoy Muñoz, Luis Felipe Rodríguez Ortiz, Sergio Alexánder Salinas

Resumen


El presente artículo muestra el diseño de un dispositivo háptico concebido para aplicaciones biomédicas, específicamente para medicina quirúrgica en la que el operador, a través del sentido del tacto, sienta y manipule objetos simulados en un ambiente tridimensional y tele-operado. La interfaz háptica que se presenta corresponde a un robot tipo serie, con una
arquitectura de cuatro grados de libertad que le permite al usuario posicionar y orientar el efector final en el entorno de trabajo. Para el estudio de los movimientos del robot se parte del modelado geométrico y dinámico del mismo, hasta la implementación de un controlador por par calculado. Finalmente, se realiza la simulación de la interfaz háptica en un ambiente virtual.

Abstract: This paper presents the design of haptic device that is conceived for biomedical applications. Specifically, the device can be used for surgery training allowing the user to feel and handle simulated objects a tridimensional and tele-operated environment. The haptic interface is a serial robot with four degrees of freedom that allows to set the orientation and position of the end-effector into the work environment. Kinematic and dynamic models are used to study the robot movements and to build a calculated torque controller. Finally, a simulation of the haptic interface is done in a virtual environment.


Palabras clave


Interfaz háptica; simulación tridimensional; robótica; modelado de robots; control por par calculado. Keywords: Haptic interface; tridimensional simulation; robotics; robot model; calculated torque control.



DOI: https://doi.org/10.24050/19099762.n9.2011.488

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