Name: design and implementation of a bespoke robotic manipulator for extra-corporeal ultrasound
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound at JoVE.com

وأيد هذا العمل "مؤسسة ويلكوم ترست منح دار" [102431] ومركز ويلكوم/EPSRC "الهندسة الطبية" [WT203148/Z/16/Z]. الكتاب تقر دعما ماليا من وزارة الصحة عن طريق المعهد الوطني للبحوث الصحية (NIHR) جائزة "مركز البحوث الطبية الحيوية" الشاملة للرجل وسانت توماس "دائرة الصحة الوطنية مؤسسة تثق" في شراكة مع الملك في كلية لندن والملك الثقة مستشفى الكلية مؤسسة دائرة الصحة الوطنية.

1-إعداد كل ارتباط، نهاية المستجيب، ومكونات إضافية
<ol><li>طباعة كافة الارتباطات (ل0، ل1، ل2، ل3ول4) والنهاية-المستجيب كما هو مبين في الشكل 1، مع أكريلونيتريل بيوتادايين ستايرين (ABS) البلاستيكية أو البلاستيك (جيش التحرير الشعبي) حمض اللبنيك أو النايل...

<ol>
	<li>Priester, A. M., Natarajan, S., Culjat, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+ultrasound+systems+in+medicine.">Robotic ultrasound systems in medicine.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 60 (3), 507-523 (2013).</li><li>Magnavita, N., Bevilacqua, L., Mirk, P., Fileni, A., Castellino, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Work-related+musculoskeletal+complaints+in+sonologists.">Work-related musculoskeletal complaints in sonologists.</a> Journal of Occupational and Environmental Medicine. 41 (11), 981-988 (1999).</li><li>Jakes, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonographers+and+Occupational+Overuse+Syndrome:+Cause,+Effect,+and+Solutions.">Sonographers and Occupational Overuse Syndrome: Cause, Effect, and Solutions.</a> Journal of Diagnostic Medical Sonography. 17 (6), 312-320 (2001).</li><li>Society of Diagnostic Medical Sonography. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Industry+Standards+for+the+Prevention+of+Work-Related+Musculoskeletal+Disorders+in+Sonography:+Consensus+Conference+on+Work-Related+Musculoskeletal+Disorders+in+Sonography.">Industry Standards for the Prevention of Work-Related Musculoskeletal Disorders in Sonography: Consensus Conference on Work-Related Musculoskeletal Disorders in Sonography.</a> Journal of Diagnostic Medical Sonography. 27 (1), 14-18 (2011).</li><li>LaGrone, L. N., Sadasivam, V., Kushner, A. L., Groen, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+training+opportunities+for+ultrasonography+in+low+and+middle+income+countries.">A review of training opportunities for ultrasonography in low and middle income countries.</a> Tropical Medicine &amp; International Health. 17 (7), 808-819 (2012).</li><li>Shah, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceived+barriers+in+the+use+of+ultrasound+in+developing+countries.">Perceived barriers in the use of ultrasound in developing countries.</a> Critical Ultrasound Journal. 7 (1), 28 (2015).</li><li>Swerdlow, D. R., Cleary, K., Wilson, E., Azizi-Koutenaei, B., Monfaredi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+Arm&#8211;Assisted+Sonography:+Review+of+Technical+Developments+and+Potential+Clinical+Applications.">Robotic Arm&#8211;Assisted Sonography: Review of Technical Developments and Potential Clinical Applications.</a> American Journal of Roentgenology. 208 (4), 733-738 (2017).</li><li>Nouaille, L., Laribi, M., Nelson, C., Zeghloul, S., Poisson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+Kinematics+for+Minimally+Invasive+Surgery+and+Tele-Echography+Robots.">Review of Kinematics for Minimally Invasive Surgery and Tele-Echography Robots.</a> Journal of Medical Devices. 11 (4), 040802 (2017).</li><li>Georgescu, M., Sacccomandi, A., Baudron, B., Arbeille, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+sonography+in+routine+clinical+practice+between+two+isolated+medical+centers+and+the+university+hospital+using+a+robotic+arm:+a+1-year+study.">Remote sonography in routine clinical practice between two isolated medical centers and the university hospital using a robotic arm: a 1-year study.</a> Telemedicine and e-Health. 22 (4), 276-281 (2016).</li><li>Arbeille, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+robotic+arm+to+perform+remote+abdominal+telesonography.">Use of a robotic arm to perform remote abdominal telesonography.</a> American Journal of Roentgenology. 188 (4), W317-W322 (2007).</li><li>Arbeille, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fetal+tele&#8208;echography+using+a+robotic+arm+and+a+satellite+link.">Fetal tele&#8208;echography using a robotic arm and a satellite link.</a> Ultrasound in Obstetrics &amp; Gynecology. 26 (3), 221-226 (2005).</li><li>Vieyres, P., Istepanian, R. H., Laxminarayan, S., Pattichis, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+tele-operated+robotic+system+for+mobile+tele-echography:+The+OTELO+project.">A tele-operated robotic system for mobile tele-echography: The OTELO project.</a> M-Health: Emerging Mobile Health Systems. , 461-473 (2006).</li><li>Abolmaesumi, P., Salcudean, S. E., Zhu, W. H., Sirouspour, M. R., DiMaio, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guided+control+of+a+robot+for+medical+ultrasound.">Image-guided control of a robot for medical ultrasound.</a> IEEE Transactions on Robotics and Automation. 18 (1), 11-23 (2002).</li><li>Abolmaesumi, P., Salcudean, S., Zhu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+servoing+for+robot-assisted+diagnostic+ultrasound.">Visual servoing for robot-assisted diagnostic ultrasound.</a> Engineering in Medicine and Biology Society, Proceedings of the 22nd Annual International Conference of the IEEE. , (2000).</li><li>Menikou, G., Yiallouras, C., Yiannakou, M., Damianou, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI&#8208;guided+focused+ultrasound+robotic+system+for+the+treatment+of+bone+cancer.">MRI&#8208;guided focused ultrasound robotic system for the treatment of bone cancer.</a> The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery. 13 (1), e1753 (2017).</li><li>Yiallouras, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-axis+MR-conditional+robot+for+high-intensity+focused+ultrasound+for+treating+prostate+diseases+transrectally.">Three-axis MR-conditional robot for high-intensity focused ultrasound for treating prostate diseases transrectally.</a> Journal of Therapeutic Ultrasound. 3 (1), 2 (2015).</li><li>Essomba, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+specific+performances+comparative+study+of+two+spherical+robots+for+tele-echography+application.">A specific performances comparative study of two spherical robots for tele-echography application.</a> Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 228 (18), 3419-3429 (2014).</li><li>Bassit, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Structure m&#233;canique &#224; modules sph&#233;riques optimis&#233;es pour un robot m&#233;dical de t&#233;l&#233;-&#233;chographie mobile. , (2005).</li><li>Noh, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-Axis+force/torque+sensor+based+on+Simply-Supported+beam+and+optoelectronics.">Multi-Axis force/torque sensor based on Simply-Supported beam and optoelectronics.</a> Sensors. 16 (11), 1936 (1936).</li><li>Noh, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ergonomic+handheld+ultrasound+probe+providing+contact+forces+and+pose+information.">An ergonomic handheld ultrasound probe providing contact forces and pose information.</a> Engineering in Medicine and Biology Society, Proceedings of the 37th Annual International Conference of the IEEE. , (2015).</li><li>. Translational Detent &#8211; MapleSim Help Available from: <a target="_blank" href="https://www.maplesoft.com/support/help/MapleSim/view.aspx?path=DrivelineComponentLibrary/translationalDetent">https://www.maplesoft.com/support/help/MapleSim/view.aspx?path=DrivelineComponentLibrary/translationalDetent</a> (2018)</li></ol>

خلافا للعديد من غيرها الروبوتات الصناعية التي ترجمت إلى التطبيقات الطبية، مناور الآلية المقترحة المبينة في البروتوكول تم تصميمه خصيصا للامتحانات الأمريكية وفقا للمتطلبات السريرية لنطاق الحركة، تطبيق القوة، وإدارة السلامة. وقد مناور الروبوتية خفيفة الوزن نفسه مجموعة واسعة من الحركات ك...

نظام الموجات فوق الصوتية روبوتية خارج مادية (الولايات المتحدة) يشير إلى التكوين الذي يستخدم نظام روبوتية لعقد والتلاعب مسبار أمريكي للامتحانات الخارجية، بما في ذلك استخدامها في تصوير البطن القلب والأوعية الدموية، والتوليد والعامة1 . استخدام هذا النظام الآلي دافع من التحديات التي تواجه عقد يدوياً والتلاعب بتحقيق أميركي، على سبيل المثال، التحدي المتمثل في إيجاد آراء الولايات المتحدة القياسية المطلوبة بموجب بروتوكولات التصوير السريري وخطر إصابات الإجهاد المتكررة2، 4من 3،، وأيضا باحتياجات لنا فحص البرامج، على سبيل المثال، شهدت الشرط sonographers لتكون في الموقع5،6. مع التركيز على وظائف مختلفة والهدف أناتوميس، عدة الروبوتية الولايات المتحدة، كما استعرضت في سابق يعمل1،،من78، أدخلت نظم منذ التسعينات، من أجل تحسين الجوانب المختلفة للولايات المتحدة فحص (مثلاً، تيليوبيريشن مسافات طويلة9،10،،من1112، فضلا عن روبوت-عامل التفاعل والتحكم الآلي)13، 14. بالإضافة إلى نظم الولايات المتحدة الروبوتية المستخدمة لأغراض التشخيص، ركزت الروبوتية عالية الكثافة نظم الموجات فوق الصوتية (هيفو) لأغراض العلاج وقد تم التحقيق على نطاق واسع كما لخصها بريستر et al. 1، مع بعض الأخيرة يعمل15،16 الإبلاغ عن التقدم الأخير.
على الرغم من أن قد وضعت عدة أنظمة روبوتية الولايات المتحدة مع تقنيات موثوقة نسبيا للسيطرة والعملية السريرية، سوى عدد قليل منهم قد ترجمت بنجاح إلى الاستخدام السريري، مثل نظام عن بعد متاحة تجارياً-الموجات فوق الصوتية 17-السبب المحتمل هو انخفاض مستوى القبول للروبوتات تبحث الصناعية كبيرة الحجم تعمل في بيئة سريرية، من وجهة نظر كل من المرضى وسونوجرافيرس. بالإضافة إلى ذلك، لإدارة السلامة، وغالبية الروبوتات الولايات المتحدة القائمة تعتمد على قوة أجهزة استشعار لرصد ومراقبة الضغط التطبيقية للمسبار الأمريكي، بينما آليات السلامة الميكانيكية الأساسية للحد من القوة سلبية لا تتوفر عادة . قد يتسبب هذا أيضا الشواغل عند ترجمة إلى الاستخدام السريري سلامة عمليات الروبوت سيكون بحتة تعتمد على النظم الكهربائية ومنطق البرنامج.
مع التطورات الأخيرة من 3D الطباعة التقنيات، خصيصا على شكل وصلات بلاستيكية مع آليات مشتركة مصنوعة خصيصا يمكن أن توفر فرصة جديدة لتطوير روبوت طبي مفصل. يمكن تحسين مكونات خفيفة الوزن مصممة بعناية مع مظهر مدمجة القبول السريري. روبوت طبي مفصل بهدف ترجمتها إلى الاستخدام السريري خصيصا للنظر في الولايات المتحدة، ينبغي أن يكون الاتفاق، مع ما يكفي من درجات الحرية (DOFs) ومجموعة من الاقتراح لتغطية منطقة مصلحة الفحص؛ على سبيل المثال، البطن السطح، بما في ذلك كل من أعلى وجانبي البطن. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن تتضمن الروبوت أيضا القدرة على إجراء تعديلات دقيقة المسبار الأميركي في منطقة محلية، عند محاولة تحسين طريقة عرض الولايات المتحدة. ويشمل ذلك عادة حركات إمالة للتحقيق داخل نطاق معين، كما اقترح ايسومبا et al. 18 والباسط19. لمواصلة التصدي لشواغل السلامة، فمن المتوقع أن يكون النظام ميزات السلامة الميكانيكية السلبية التي مستقلة عن الأنظمة الكهربائية ومنطق البرنامج.
في هذه الورقة، نقدم تفصيلاً طريقة 5-شعبة الشؤون المالية البارع الروبوتية مناور، الذي يستخدم عنصرا أساسيا في نظام الولايات المتحدة الروبوتية مادية خارجة عن التصميم والجمعية. المناور يتكون من عدة روابط للطباعة 3D خفيفة الوزن ومصنوعة خصيصا آليات مشتركة ومخلب سلامة مدمج. ترتيب معين للمصايد توفر المرونة الكاملة للتعديلات التحقيق، مما يسمح بعمليات سهلة وآمنة في منطقة صغيرة دون الاصطدام مع المريض. المناول المقترح multi-شعبة الشؤون المالية يهدف إلى العمل كما يمكن إرفاق المكون الرئيسي الذي على اتصال بالمرضى، وذلك ببساطة بأي الآلية التقليدية 3-شعبة الشؤون المالية تحديد المواقع العالمية لتشكيل روبوت أميركي كامل مع المصايد نشط بشكل كامل إجراء فحص للولايات المتحدة.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D-printed link L0</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed link L1</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed link L2</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed link L3</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed link L4</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed end-effector</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 1, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20-teeth spur gear</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>12</td>
			<td>0.5 module, 5 mm face width, with mounting keyway, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18-teeth bevel gear</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>2</td>
			<td>0.5 module, 5 mm face width, with mounting keyway, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120-teeth spur gear (Type A)</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>0.5 module, 6 mm face width, with mounting keyway, bearing housing, and bore, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120-teeth spur gear (Type B)</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>2</td>
			<td>0.5 module, 6 mm face width, with detent holes, bearing housing, and bore, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120-teeth spur gear (Type C)</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>0.5 module, 6 mm face width, with mounting key, bearing housing, and bore, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20-teeth long spur gear</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>0.5 module, 21.5 mm face width, with mounting keyways, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>144-teeth bevel gear</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>0.5 module, 7 mm face width, with mounting keyways, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bearing (37 mm O.D and 30 mm I.D)</td>
			<td>Bearing Station Ltd., UK</td>
			<td>5</td>
			<td>Bearing size and supplier can be varied</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bearing (12 mm O.D and 6 mm I.D)</td>
			<td>Bearing Station Ltd., UK</td>
			<td>2</td>
			<td>Bearing size and supplier can be varied</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bearing (32 mm O.D and 25 mm I.D)</td>
			<td>Bearing Station Ltd., UK</td>
			<td>1</td>
			<td>Bearing size and supplier can be varied</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bearing (8 mm O.D and 5 mm I.D)</td>
			<td>Bearing Station Ltd., UK</td>
			<td>2</td>
			<td>Bearing size and supplier can be varied</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic/metal shaft (6 mm O.D, 70 mm long)</td>
			<td>TR Fastenings Ltd., UK</td>
			<td>1</td>
			<td>e.g. Could be an M6 bolt and a nut</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic/metal shaft (5 mm O.D, 70 mm long)</td>
			<td>TR Fastenings Ltd., UK</td>
			<td>1</td>
			<td>e.g. Could be an M5 bolt and a nut</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ball-spring pairs</td>
			<td>WDS Ltd., UK</td>
			<td>4</td>
			<td>Numbers of ball-spring pairs could varied to adjust the triggering force of the clutch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clutch covers</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>2</td>
			<td>104 mm O.D, 5mm face width, 6 mm bore, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed shaft collar</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>35 mm O.D and 30 mm I.D, 8mm face width, as shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D-printed end-effector collar</td>
			<td>3D printing service</td>
			<td>1</td>
			<td>As shown in Figure 2, with the STL file provided</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small geared stepper motors</td>
			<td>AOLONG TECHNOLOGY Ltd., China</td>
			<td>14</td>
			<td>Part number: GM15BYS; Internal gear ratio 232:1 or 150:1, all acceptable</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and implementation of a bespoke robotic manipulator for extra-corporeal ultrasound

مع إمكانية عالية الدقة والبراعة والتكرار، يمكن أن تستخدم نظام روبوتية ذاتية متعقبة لمساعدة الحصول على الموجات فوق الصوتية في الوقت الحقيقي. ومع ذلك، بإعداد محدودة من الروبوتات المصممة لمادية خارجة عن الموجات فوق الصوتية قد ترجمت بنجاح إلى الاستخدام السريري. في هذه الدراسة، ونحن نهدف إلى بناء مناور روبوتية مفصل للفحص بفائق الصوت خارج مادية، الذي هو وزن خفيف وحجم صغير. الروبوت يتكون من خمس وصلات خصيصا على شكل وآليات مشتركة مصنوعة خصيصا للتلاعب بالتحقيق، تغطية النطاق اللازم للحركة مع درجات الحرية الزائدة عن الحاجة لضمان سلامة المريض. ويشدد على سلامة الميكانيكية مع إليه مخلب، إلى الحد من القوة المطبقة على المرضى. نتيجة لتصميم والوزن الإجمالي المناول أقل من 2 كجم وطول المناور حوالي 25 سم. قد تم تنفيذ التصميم، والمحاكاة، وقد أجريت دراسات الوهمية، والمتطوعين، للتحقق من مدى الحركة، القدرة على إجراء تعديلات دقيقة والموثوقية الميكانيكية، والتشغيل الأمن مخلب. تفاصيل هذه الورقة في تصميم وتنفيذ مناور الروبوتية مفصل بالموجات فوق الصوتية، مع أساليب التصميم والجمعية المصور. يتم عرض نتائج الاختبار إظهار ميزات التصميم والخبرة السريرية لاستخدام النظام. خلص إلى أن مناور الروبوتية المقترح الحالي يفي بالمتطلبات كنظام مفصل للفحص بفائق الصوت خارج مادية ولديها إمكانات كبيرة لأن تترجم إلى الاستخدام السريري.

بعد على البروتوكول، النظام الناتجة مناور روبوتية مع خمسة روابط خصيصا على شكل (L0 L4) والمفاصل revolute الخمسة (ي1 ي5) للتحرك، وعقد، وآماله محلياً مسبار أمريكي (الشكل 8). المشترك تناوب العلوي (ي1)، مع الآليات والعتاد دفعتها بالمحركات ال...

Watch this Scientific Journal Video about Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound at JoVE.com

Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound

تصميم وتنفيذ مناور الروبوتية مفصل لمادية خارجة عن الموجات فوق الصوتية

هذه الورقة بتقديم تصميم وتنفيذ مناور الروبوتية مفصل لفحص مادية خارجة عن الموجات فوق الصوتية. ويضم النظام خمس درجات من الحرية مع المفاصل خفيفة الوزن 3D الطباعة ومخلب ميكانيكية لإدارة السلامة.

With the potential for high precision, dexterity, and repeatability, a self-tracked robotic system can be employed to assist the acquisition of real-time ...

قمنا بتطوير الموجات فوق الصوتية الروبوطية المتلاعبة اضافية، والتي سوف تهدف إلى ترجمة إلى الاستخدام السريري. استخدام الأنظمة الروبوتية لتشخيص الموجات فوق الصوتية، يمكن أن يحسن التشخيص الطبي. المتلاعب يتكون من الوزن الرصاص، وبالتالي فإن الأشياء القابلة للطباعة، بعيدا عن البلاستيك الذي مخلب الميكانيكية، ميزة.القابض مستقل عن النظم الكهربائية والمنطق suferal. يمكن استخدام المتلاعب بالموجات فوق الصوتية الروبوتية من قبل المقتاتين للحد من خطر الإصابة المتكررة الإجهاد. ويمكن أيضا أن يستخدم النظام لتشخيص الموجات فوق الصوتية.يوفر المتلاعب مرونة كاملة لإجراء تعديلات مسبقة بالموجات فوق الصوتية ، مما يسمح بتشغيل سهل وآمن في منطقة صغيرة. من المحتمل أيضا أن تستخدم لمعالجة الأجهزة الطبية الأخرى. للبدء، استخدم ملفات STL المتوفرة في المواد التكميلية لهذه المقالة، وطباعة كافة الارتباطات ويظهر المنفذ هنا.اطبع باستخدام ABS PLA أو النايلون باستخدام طابعتك ثلاثية الأبعاد، أو خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد. أيضا استخدام النايلون لطباعة جميع المكونات الإضافية المطلوبة هو مبين هنا. حسب الحاجة إزالة أي مواد داعمة تركت من الطباعة 3D، وتلميع جميع الأجزاء البلاستيكية المطبوعة مع أدوات تلميع.إرفاق 20 أسنان حفز التروس إلى أربعة محركات السهوب الموجهة الصغيرة. ثم ضع المحركات السائر في تجاويف الجبل من وصلة صفر وجبل لهم مع مسامير. مكان تالية الاثنان 37 ملليمتر قطر خارجيّة يمامل داخل التحمّل لإسكانات من ربط صفر.ثم تأمين 120 الأسنان نوع العتاد حفز على مفتاح سداسية من وصلة واحدة. الآن إدراج رمح على وصلة واحدة في حفرة رمح على وصلة الصفر مع أربعة محركات حفز القيادة الصغيرة، والعتاد حفز مدفوعة كبيرة تشارك. ثم تجميع طوق رمح لتأمين والاحتفاظ رمح.إرفاق 20 أسنان حفز التروس إلى آخر أربعة محركات السائر الموجهة الصغيرة. ثم ضع المحركات السائر في تجاويف تصاعد وصلة واحدة وجبل لهم مع مسامير. المقبل إرفاق اثنين من 120 الأسنان من نوع B التروس حفز إلى محامل قطرها الخارجي 237 ملليمتر.وضعها في تجاويف العتاد من وصلة واحدة، في حين أن 120 الأسنان نوع B حفز العتاد وتشارك مع التروس حفز الأسنان 20 التي شنت على المحركات. فك، وإعادة المسمار المحرك إذا لزم الأمر للسماح لتحديد المواقع سهلة من اثنين من 120 الأسنان نوع العتاد حفز B. وضع التروس في الموقف، محاذاة وصلة واحدة وربط اثنين، وإدراج تحمل والكمثرى الربيع الكرة في ثقوب مخلب في وصلة اثنين.مع اثنين من جولة مخلب يغطي محاذاة ودفع الربيع في آلية مخلب للتحميل المسبق، إدراج الترباس M6 في الممل من وصلة واحدة واثنين. أخيراً استدارة التجميع إلى الجانب الآخر، وكرر الخطوات 4.3 لهذا الجانب. تأمين الجمعية عن طريق ربط الجوز إلى الترباس M6.إرفاق 20 التروس حفز الأسنان إلى اثنين من محركات السائر أكثر صغيرة موجهة، ثم وضع المحركات السائر في تجاويف تصاعد الارتباط الثاني، وجبل لهم مع مسامير. مكان المقبل قطر خارجي 37 ملليمتر تحمل في تحمل السكن من 120 الأسنان نوع-ج العتاد حفز. أيضا مكان 32 ملليمتر قطر خارجي يحمل في تحمل السكن من وصلة ثلاثة.تأمين العتاد حفز كبيرة في ثقب المفتاح سداسية من وصلة ثلاثة، وذلك باستخدام مسامير إضافية إذا لزم الأمر. ثم، في حين أن التروس حفز الصغيرة والكبيرة تشارك، إدراج رمح على وصلة اثنين في البوير على العتاد حفز كبيرة وربط ثلاثة. ضع اثنين من المحركات السائرة الموجهة الصغيرة في تجاويف متزايدة من الارتباط الثالث، وجبل لهم مع مسامير.ثم ضع 8 ملليمتر محامل القطر الخارجي في تحمل المساكن من أربعة صلة. جبل 20 الأسنان طويلة حفز العتاد على اثنين من المحركات السهوب الصغيرة. موقف مدفوعة 140 14th شطبة العتاد على بثق من وصلة أربعة.إرفاق 18 أسنان شطبة التروس إلى اثنين من المحركات السائرة الموجهة الصغيرة. ثم ضع المحركات السائر في تجاويف تصاعد الارتباط أربعة، وجبل لهم مع مسامير. وأخيرا إدراج رمح M5 في حفرة رمح من ثلاثة وصلة وربط أربعة ، بعد أن يتم محاذاة الروابط اثنين.ضمان هياكل البيرة المدمج في مدفوعة على ربط أربع مباريات مع 20 الأسنان طويلة حفز العتاد. وأخيرا إدراج المنفذ النهائي في الطريق الرئيسي للعتاد شطبة كبيرة ثم وضع عموديا في نهاية effector مع لون نهاية effector مشدود على ذلك. المتلاعب الروبوتية تجميعها هنا لديها خمسة وصلات على شكل خاص، وخمسة مفاصل revolut للتحرك، وعقد، والميل محليا مسبار الولايات المتحدة.يمكن تدوير المسبار بشكل كبير إلى أي زاوية. يميل إلى اتباع زاوية السطح بين صفر درجة، و 110 درجة إلى الأفقي في أي اتجاه. وتوضع داخل دائرة، بقطر 360 ملليمتراً.يتم الوصول إلى مجموعة كبيرة من مواقع التحقيق مع حركات صغيرة فقط من آلية تحديد المواقع العالمية المتبقية ، عند استخدام المتلاعب الروبوتي المقترح لنا. هنا يظهر محاكاة الروبوت في مواقف حول شبح البطن، مما يدل على أنه قادر على الوصول إلى جميع أنحاء جانبي البطن ومجموعة من المواقف على القمة. عند تنفيذ هذه الخطوات، من المهم أن نتذكر أن القيادة، ومعدات القيادة يجب أن تشارك بشكل صحيح للآلية للعمل.بعد هذا الإجراء، يمكننا تجميع الروبوتية المتلاعب التصميم الأصلي ل يمكن أن يحتمل أن تكون تحويلها إلى robity الحكمة لعقد، ووضع غيرها من أجهزة البطن، والأجهزة الجراحية. باستخدام المتلاعب المقترح ، أصبح لدى الباحثين الآن جهاز خفيف الوزن لاستكشاف الاستخدامات السريرية المحتملة لتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية الروبوتية ، ولتجربة أوضاع مختلفة مؤلفة لتحسين النتيجة التشخيصية.

Research

JoVE Journal

Engineering

Implementation of a Reference Interferometer for Nanodetection

تنفيذ التداخل المرجعي لNanodetection

A thermally and mechanically stabilized fiber interferometer suited for examining ultra-high quality factor microcavities is fashioned. After assessing ...

Design and Use of a Full Flow Sampling System (FFS) for the Quantification of Methane Emissions

Design and Use of a Full Flow Sampling System FFS for the Quantification of Methane Emissions

تصميم واستخدام نظام أخذ العينات التدفق الكامل (FFS) لالكمي لانبعاثات الميثان

The use of natural gas continues to grow with increased discovery and production of unconventional shale resources. At the same time, the natural gas ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

ومنصة الروبوتية لدراسة Foreflipper من أسد البحر كاليفورنيا

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Three-Dimensional Ultrasonic Needle Tip Tracking with a Fiber-Optic Ultrasound Receiver

إبرة الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد نصيحة تتبع مع جهاز استقبال الموجات فوق الصوتية الألياف البصرية

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. ...

Structural Design and Manufacturing of a Cruiser Class Solar Vehicle

التصميم الهيكلي والتصنيع من طراد فئة السيارة الشمسية

Cruisers are multi-occupant solar vehicles that are conceived to compete in long-range (over 3,000 km) solar races based on the best compromise between ...

Implementation of a Nonlinear Microscope Based on Stimulated Raman Scattering

تنفيذ مجهر غير خطي يستند إلى تشتت رامان المحفز

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy uses near-infrared excitation light; therefore, it shares many multi-photon microscopic imaging properties. ...

Robotic Sensing and Stimuli Provision for Guided Plant Growth

توفير الاستشعار الآلي والمحفزات لنمو النباتات الموجهة

Robot systems are actively researched for manipulation of natural plants, typically restricted to agricultural automation activities such as harvest, ...

Crack Monitoring in Resonance Fatigue Testing of Welded Specimens Using Digital Image Correlation

رصد الكراك في اختبار التعب الرنين من العينات الملحومة باستخدام ارتباط الصورة الرقمية

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It ...

Manufacturing, Control, and Performance Evaluation of a Gecko-Inspired Soft Robot

التصنيع، والتحكم، وتقييم الأداء من روبوت الناعمة مستوحاة من Gecko

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with ...

A Modeling and Simulation Method for Preliminary Design of an Electro-Variable Displacement Pump

طريقة نمذجة ومحاكاة للتصميم الأولي لمضخة إزاحة كهرومتغيرة

Electro-hydrostatic actuators (EHAs) have been considerably researched in academia, and their applications in various industrial fields are expanding. The ...