کنترل فضای وظیفه در جراحی های کم تهاجمی در حضور قید مرکز حرکت متحرک

این مقاله فرمولاسیون جدیدی برای کنترل فضای وظیفه، با حضور قید مرکز حرکت متحرک (RCM)، در جراحی های کم تهاجمی ریاتیکی ارائه می دهد. در جراحی های کم تهاجمی در نقطه ورود ابزار جراحی به داخل بدن (نقطه تروکار)، حرکت جانبی در سطح بدن وجود ندارد و ابزار جراحی تنها می توانند در داخل بدن نفوذ نمایند یا حول محور خود چرخش نمایند. به منظور جلوگیری از آسیب به بافت بدن، در روش های کنترل فعال RCM، با اعمال قانون کنترلی مناسب از حرکت جانبی در نقطه ورود به بدن جلوگیری شود. قانون کنترلی استخراج شده در این مقاله، با در نظر گرفتن قید RCM در سینماتیک ربات، فضای وظیفه در سطح سینماتیک را به گونه ای کنترل می کند که خطای فضای وظیفه به طور نمایی به صفر همگرا شود و از عدم ایجاد حرکت جانبی در نقطه تروکار اطمینان حاصل کند. بعلاوه، از فضای پوچ ربات به منظور بهینه سازی عملکرد ربات در دو بخش استفاده شده است که می توان محدوده موقعیت RCM را کنترل کرد و معیار ماهریت ربات را بهینه ساخت. در ادامه، روش پیشنهادی در این مقاله با یکی از روش های رایج در منابع، مقایسه شده است. به منظور ارزیابی فرمولاسیون ارائه شده، یک ربات صفحه‏ای 5 درجه آزادی همراه قید نقطه تروکار شبیه سازی شده و نتایج مقاله مورد تصدیق قرار گرفته است.