Diseño e implementación de una celda de trabajo para un robot antropomórfico que permita la estimación de pose del extremo distal de la herramienta quirúrgica para cirugías endonasales

Abstract

El desarrollo de la robótica médica presenta enormes avances en el último siglo. Sin embargo, en la actualidad, en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, todavía no se registran iniciativas de investigación con este enfoque. El presente trabajo establece una primera incursión hacia la implementación de un sistema de asistencia quirúrgica, para una futura aplicación en cirugías endonasales. Para ello se diseñó y construyó una celda de trabajo, que considera al robot KR3 R540 como asistente quirúrgico, para la estimación de pose del extremo distal de una herramienta quirúrgica. Este cálculo se desarrolló a través del procesamiento de imágenes para la detección de contornos y cálculo de centros de marcas reflectivas esféricas, posicionadas en la herramienta quirúrgica, y en un modelo de cráneo de prueba; obtenido a partir de la reconstrucción de un estudio de imagen CT. Además, se desarrolló un entorno virtual, en Blender 2.83, para efectuar la simulación en tiempo real de la posición y orientación del extremo distal. Los resultados pueden permitir que el sistema propuesto sea considerado para una siguiente etapa de investigación, con énfasis en la corrección de exactitud de las mediciones obtenidas y la realización de las primeras pruebas en un ambiente quirúrgico real.