Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Wissenschaftlicher Artikel (42)
- Preprint (16)
- Teil eines Buches (Kapitel) (1)
- Dissertation (1)
- Masterarbeit (1)
- Bericht (1)
-
A Hybrid Force Following Controller For Multi-Scale Motions
(2003)
- In many robotic applications, the teaching of points in space is necessary to register the robot coordinate system with the one of the application. Robot-human interaction is awkward and dangerous for the human because of the possibly large size and power of the robot, so robot movements must be predictable and natural. We present a novel hybrid control algorithm which provides the needed precision in small scale movements while allowing for fast and intuitive large scale translations.
-
Development of the First Force-Controlled Robot for Otoneurosurgery
(2003)
- Objective: In some surgical specialties, e.g. orthopedics, robots are already used in the operating room for bony milling work. Oto- and otoneurosurgery may also greatly benefit by robotic enhanced precision. Study Design: Experimental study on robotic milling on oak wood and human temporal bone specimen. Methods: A standard industrial robot with a 6 degrees-of-freedom serial kinematics was used with force feedback to proportionally control the robot speed. Different milling modes and characteristic path parameters were evaluated to generate milling paths based on CAD geometry data of a cochlear implant and an implantable hearing system. Results: The best suited strategy proofed to be the spiral horizontal milling mode with the burr held perpendicularly to the temporal bone surface. In order to avoid high grooves, the distance in between paths should equal half the radius of the cutting burr head. Due to the vibration of the robot’s own motors, a rather high oscillation of the standard deviation of forces was encountered. This oscillation dropped drastically to nearly 0 N, when the burr head reached contact with the dura mater due to its damping characteristics. The cutting burr could be moved a long time on the dura without damaging it, because of its rather blunt head. The robot moved the burr very smoothly according to the encountered resistances. Conclusion: This is the first development of an functioning robotic milling procedure for otoneurosurgery with force-based speed control. It is planned to implement ultrasound-based local navigation and to perform robotic mastoidectomy.
-
SIMERO: Sichere Mensch-Roboter-Koexistenz
(2003)
- Den in der industriellen Produktion eingesetzten Manipulatoren fehlt in der Regel die Möglichkeit, ihre Umwelt wahrzunehmen. Damit Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum arbeiten können, wird im SIMERO-System die Transferbewegung des Roboters durch Kameras abgesichert. Dieses Kamerasystem wird auf Ausfall überprüft. Dabei werden Fehler in der Bildübertragung und Positionierungsfehler der Kameras betrachtet.
-
Manipulating Deformable Linear Objects: Characteristic Features for Vision-Based Detection of Contact State Transitions
(2003)
- This paper deals with the handling of deformable linear objects (DLOs), such as hoses, wires, or leaf springs. It investigates usable features for the vision-based detection of a changing contact situation between a DLO and a rigid polyhedral obstacle and a classification of such contact state transitions. The result is a complete classification of contact state transitions and of the most significant features for each class. This knowledge enables reliable detection of changes in the DLO contact situation, facilitating implementation of sensor-based manipulation skills for all possible contact changes.
-
Manipulating Deformable Linear Objects: Programming using Different Manipulation Skills
(2003)
- This paper describes motion primitives which solve some common recurrent problems encountered when manipulating deformable linear objects. As one example for the usefulness of these manipulations skills, the mounting of a leaf spring is presented here.
-
Robotergestütztes Fräsen an der lateralen Schädelbasis: Kraft-basierte lokale Navigation bei der Implantatbettanlage
(2002)
- Die Domäne der Operationsroboter liegt heute in Fräsarbeiten an knöchernen Strukturen. Da Roboter über eine extreme Präzision verfügen und nicht ermüden bietet sich ihr Einsatz ins-besondere bei langwierigen und zugleich hochpräzisen Fräsvorgängen im Bereich der later-alen Schädelbasis an. Aus diesem Grunde wurde ein Verfahren entwickelt, welches aus einer geometrischen Beschreibung des Implantates eine geeignete Fräsbahn errechnet und eine kraftgeregelte Prozesskontrolle des Fräsvorganges implementiert. Mit einem 6*achsigen Knickarmroboter erfolgten die Untersuchungen primär an Tierpräparaten und zur Optimierung an Felsenbeinpräparaten.
-
Computer- und Roboter-Assistierte Chirurgie zum Kraft-Rückgekoppelten Fräsen eines knöchernen Implantatlagers an der Lateralen Schädelbasis
(2002)
- Es handelt sich um den Aufbau des ersten Roboter-gestützten Systems zum Fräsen an der lateralen Schädelbasis. Durch Rückkopplung der Sensordaten lässt sich ein menschähnliches Fräsen nachahmen. Mehr noch: Es besteht die Möglichkeit der automatisierten Detektion der Dura mater durch Analyse der Standardabweichung der Kräfte, da die Dura mater dämpfend auf den Fräser wirkt. Mit dem Roboter ist es möglich, ein exaktes Implantatbett im Bereich der lateralen Schädelbasis auszufräsen.
-
Sicherheitsstrategien für die Mensch-Roboter-Kooperation - Das SIMERO-System
(2002)
- Zur Zeit haben Industrieroboter nur eine sehr begrenzte Wahrnehmung ihrer Umwelt. Wenn sich Menschen im Arbeitsraum des Roboters aufhalten sind sie daher gefährdet. Durch eine Einteilung der möglichen Roboterbewegung in verschiedene Klassen kann gezeigt werden, dass die für einen Menschen im Arbeitsraum gefährlichste Bewegung die freie Transferbewegung ist. Daher besteht die betrachtete Aufgabe darin, diese Transferbewegung eines Manipulators durchzuführen, ohne mit dynamischen Hindernissen, wie zum Beispiel Menschen, zu kollidieren. Das SIMERO-System gliedert sich in die vier Hauptkomponenten Bildverarbeitung, Robotermodellierung, Kollisionserkennung und Bahnplanung. Diese Komponenten werden im einzelnen vorgestellt. Die Leistungsfähigkeit des Systems und die weiteren Verbesserungen werden an einem Versuch exemplarisch gezeigt.
-
Handhabung deformierbarer linearer Objekte: Programmierung mit verschiedenen Manipulation-Skills
(2002)
- Diese Arbeit beschreibt verschiedene Bewegungsprimitive zur Lösung einiger häufig auftre-tender Probleme bei der Handhabung von deformierbaren linearen Objekten. Anhand der beispielhaften Montage einer Feder wird die Nützlichkeit der verschiedenen Manipulation-Skills im einzelnen, aber auch deren Kombination dargestellt.
-
Robotergestütztes Fräsen an der lateralen Schädelbasis: Kraftbasierte lokale Navigation bei der Implantatbettanlage
(2002)
- Die Domäne der Operationsroboter liegt heute in Fräsarbeiten an knöchernen Strukturen. Da Roboter über eine extreme Präzision verfügen und nicht ermüden bietet sich ihr Einsatz ins-besondere bei langwierigen und zugleich hochpräzisen Fräsvorgängen im Bereich der lateralen Schädelbasis an. Aus diesem Grunde wurde ein Verfahren entwickelt, welches aus einer geometrischen Beschreibung des Implantates eine geeignete Fräsbahn errechnet und eine kraftgeregelte Prozesskontrolle des Fräsvorganges implementiert. Mit einem 6*achsigen Knickarmroboter erfolgten die Untersuchungen primär an Tierpräparaten und zur Optimierung an Felsenbeinpräparaten.
