Dissertação

Calibração cinemática de um robô manipulador para biópsia cerebral EVALUATED

A biópsia cerebral é um procedimento cirúrgico comum na actualidade com o objectivo de retirar uma amostra de tecido para análise. Esta cirurgia, tal como muitas outras, tem a possibilidade de ser aperfeiçoada. A eficácia desta operação está relacionada, entre outras características, com a exactidão dos procedimentos e das ferramentas a serem utilizadas. Hoje em dia a robótica é um meio importante quando se pretende exactidões elevadas. Esta tese propõe um método de calibração cinemática direccionada para o manipulador KUKA LWR 4^+ e para o sistema óptico Polaris Specta como dispositivo de medição. A calibração do manipulador é realizada através de um algoritmo desenvolvido, baseado na teoria de calibração cinemática, e consiste num processo de medição de pontos num espaço de trabalho com um volume de um cérebro, os quais são comparados com valores nominais dados pelo controlador do manipulador. Através de métodos lineares de quadrados mínimos, a calibração é efectuada minimizando o erro entre os pontos lidos pelo sistema óptico e os pontos dados pelo controlador do manipulador, compensada numericamente a correcção dos parâmetros do manipulador definido através da convenção de Denavit-Hartenberg. Na simulação computacional, após a calibração, a convergência do erro foi verificada e foram obtidos erros de (7.84mm±0.81mm)×10^(-4) para a posição e de (2.06°±0.23°)×10^(-6) para a orientação, onde o tempo de computação estava directamente relacionado com o número de pontos da trajectória e com o planeamento da trajectória efectuado antes da calibração.
Robótica, Calibração Cinemática, Biópsia Cerebral, KUKA

junho 24, 2019, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Manuel Herculano Carvalho

Neurocirurgia, Hospital Santa Maria

Especialista

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado