Analiza różnych struktur układu sterowania telemanipulatora kardiochirurgicznego z punktu widzenia wymogów bezpieczeństwa pracy

Telemanipulator kardiochirurgiczny jest złożonym urządzeniem elektro-mechanicznym przeznaczonym do pracy wewnątrz ciała pacjenta, przez co stwarza ryzyko narażenia jego zdrowia w wyniku awarii lub nieprawidłowej pracy. Z tych przyczyn urządzenie to musi spełniać wysokie wymagania co do niezawodności oraz bezpiecznej pracy. W artykule przedstawiono propozycję redundantnego systemu sterowania telemanipulatorem kardiochirurgicznym spełniającego te wymagania. Omówiono najważniejsze właściwości opracowanego systemu sterowania. We wstępie przeanalizowano możliwe wybory struktury sprzętowej oraz struktury redundancji torów pomiarowych i sterujących telemanipulatora. Przeanalizowano również wybrane algorytmy sterowania nadążnego robota z punktu widzenia bezpieczeństwa pracy. Sformułowano wnioski oraz propozycje dalszych prac.

This paper discusses some problems concerned with safety requirements for the cardiochirurgical robot control system. Different structures of control systems for this kind of application has been presented and analysed. Also, various control methods have been analysed, including velocity and position control methods. Consequently, an original structure of a redundant control system has been proposed to meet all safety requirements for the cardiochirugical telemanipulator system. The purpose of the developed control system is to secure the surgery process against hardware and software malfunctions as well as surgeon mistakes. Conclusions and propositions for future work have also been presented.