طراحی مسیر رباتهای جراحی لاپاروسکوپی با اجتناب از برخورد با موانع

یکی از معضلات جراحی لاپاروسکوپی، خطای انسانی جراح در هدایت ربات، به دلیل نداشتن دسترسی مستقیم جراح به عضو مورد نظر بوده که این امر باعث صدمه به بافت ها و رگ های خونی می شود. در سالهای اخیر تحقیقاتی در این زمینه صورت گرفته که از آن جمله می توان به انتقال حس لامسه از عضو به جراح و همچنین بالا بردن کیفیت حرکتی ربات در مواجهه با موانع نام برد. ربات های موجود در بسیاری از محیط های پیچیده فاقد کارایی لازم می باشند. یکی از دلایل این امر، فقدان کاربرد گسترده توانایی ربات ها در محیط هایی با تغییرات دینامیکی پیوسته می باشد. به همین دلیل برای موثر بودن بازوهای مکانیکی و رباتهای متحرک، لازم است قابلیتهای طراحی حرکت این ربات ها گسترش داده شود. یکی از موارد مهم در طراحی مسیر رباتها، معیارهای اجتناب از موانع بوده که به طور مفصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این رساله سعی بر آن است که سینماتیک یک بازوی مکانیکی افزوده در محیطی با موانع مختلف در فضای دو بعدی مورد بررسی قرار گیرد. موانع به صورت یک شیار نیم دایره ای، دایره، چندضلعی و همچنین با معادله مرزی غیر خطی تعریف شده و همچنین منحنی مسیر در مورد شیار نیم دایره ای به صورت دایره و در موارد دیگر، منحنی اسپلاین مرتبه سه در نظر گرفته شده است. در این تحقیق با ساده سازی معادلات، حجم قابل توجهی در زمان و برنامه نویسی صرفه جویی شده و این مزیت در ربات های ابر افزوده با درجات آزادی خیلی بالا بسیار حائز اهمیت است.