thesis

Contribution à l'optimisation du système robotisé surgiscope

Defense date:

Jan. 1, 2007

Edit

Institution:

Rennes, INSA

Disciplines:

Mechanical engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

This ph-d work deals with the improvement of the static and dynamic behavior of the robotised system surgiscope®. The performances of this system are limited by the mass of the medical devices which can reach 70 kg. The chosen approach to compensate this load was to add an auxiliary system, based on the copying properties of the pantograph, and placed between the base and the platform of the carrying structure (a delta parallel robot). A complete analytical study demonstrate the obtained improvements: reduction on the actuators of the gravity effects, possible use of less powerful actuators and reduction of energy consumption; increase of the loading capacity of the robot; reduction of the efforts in the structure elements, which permits a light design and a reduction of the costs; reduction of the static positioning errors and of the joint frictions. This innovating solution, numerically and experimentally validated, was the subject of a patent application (fr 2880575).

Abstract FR:

Ces travaux de these portent sur l’amelioration du comportement statique et dynamique du systeme robotise surgiscope®. Les performances de ce systeme sont limitees par la masse du materiel medical embarquee (jusqu'a 70 kg). L’approche choisie pour compenser cette charge a ete d’ajouter un systeme auxiliaire, base sur le principe du pantographe, et place entre la base et la plate-forme de la structure porteuse de type delta. L’etude analytique complete du systeme montre que les ameliorations sont : dechargement sur les actionneurs des efforts gravitationnels et reduction des consommations energetiques ; augmentation de la capacite de charge ; securisation de la charge ; diminution des efforts dans les elements du robot (diminution des deformations elastiques et reduction de l’erreur de position statique), des frottements dans les liaisons et des couts de fabrication. Cette solution innovante, validee numeriquement et experimentalement, a fait l’objet d’un depot de brevet (fr 2880575).