Etude Et R Alisation D Un Robot M Dical Trois Degr S De Libert Et Axes Concourants Application La T L Chographie

Etude et realisation d'un robot medical a trois degres de liberte et axes concourants. Application a la tele-echographie

Etude et réalisation d'un robot médical à trois degrés de liberté et axes concourants application à la télé-échographie

L'échographie fait partie de ces examens qui peuvent être facilités par l'intervention de robots. Dans ce cas, les qualités intrinsèques des robots permettent d'améliorer la fiabilité et la reproductibilité des examens échographiques sur des patients à risques afin de prévenir d'éventuels accidents cardiovasculaires. Le robot Hippocrate a été développé pour respecter ces différentes contraintes. L'une des extensions possibles est la télémédecine. La difficulté d'interpréter les images échographiques et le manque de spécialistes dans les hôpitaux délocalisés sont les bases de notre projet Syrtech (système télé-échographique). L'objectif est de réaliser l'examen d'un patient distant par un spécialiste place dans un centre expert. Au poste maître, le praticien reçoit sur son écran de contrôle les images échographiques et à l'aide d'un bras maître, spécifie l'orientation souhaitée de la sonde. Au poste esclave, le robot équipé d'une sonde échographiques reproduit les mouvements désirés par le médecin expert. Au cours de ce mémoire, nous présentons la structure mécanique originale développée au sein du laboratoire permettant de reproduire les mouvements usuels de la main du médecin lors d'une échographie, ainsi que le poste maître spécifiant les consignes désirées par le praticien. L'architecture maître-esclave de notre système a été validée lors d'une expérience de télé-échographie à longue distance.

Démarche de conception de robots médicaux

A partir de la conception d'un robot pour une application médicale particulière de télé-échographie, une démarche de conception générique de robots médicaux est proposée. L'étude se décompose en deux phases : la synthèse topologique et la synthèse dimensionnelle. La première est effectuée pour toutes applications médicales à partir de connaissances capitalisées dans un catalogue de robots médicaux réalisé au préalable. La synthèse dimensionnelle est établie pour un robot de télé-échographie. Une nouvelle structure cinématique de poignet sphérique série permettant de rejeter la singularité aux frontières de l'espace de travail est proposée. Après avoir réalisé une analyse cinématique validant le concept, plusieurs optimisations multi-critères sont effectuées selon des critères de performances cinématiques (manipulabilité, dextérité) et d'encombrement (compacité). Une comparaison de l'influence des indices de performance sur l'optimisation est réalisée. Le concept pour l'application de télé-échographie choisi et dimensionné, une démarche de conception préliminaire à l'aide de l'outil CAO est présentée. Une phase de conception collaborative avec des designers est menée afin d'améliorer l'ergonomie, la compacité et l'esthétique du robot. L'association des étapes de synthèses et de conception préliminaire a conduit à la proposition d'une démarche de conception de robots médicaux.