Seguimiento de una trayectoria para sutura con dispositivo automático acoplado a un robot colaborativo

Resumen

En este proyecto se propone automatizar la sutura en cirugía laparoscópica usando un robot UR3 y un dispositivo electrónico con una pinza para sutura laparoscópica (Endo Stitch). La automatización de la sutura en cirugía mínimamente invasiva es crítica y busca minimizar la fatiga, mejorar la precisión y reducir el tiempo de operación del cirujano. Se diseña, implementa, simula y construye un dispositivo para sutura laparoscópica automatizada usando un cobot (robot colaborativo) y una pinza de sutura Endo Stitch. Se llevan a cabo pruebas de suturas en un modelo anatómico, siguiendo tres trayectorias: lineal, en forma de V y en forma de lambda. Para enviar y adquirir información de las trayectorias generadas y ejecutadas, se selecciona el tipo de trayectoria, se ubica el robot en el punto de inicio de la herida para tomar la lectura de la posición, se mueve el robot a diferentes puntos para tomar los datos de posición, se genera la trayectoria deseada con Matlab, se organiza en una matriz de script que luego es enviada al robot. Cada movimiento del robot se lee y almacena para obtener los errores de movimiento en cada articulación. Estas pruebas se realizan integrando herramientas de software como ROS y Matlab en la manipulación automática del robot UR3 y la pinza Endo Stitch, el diseño se implementa mediante una herramienta CAD y una impresora 3D, la simulación del sistema se hace en CoppeliaSim. Las pruebas de las trayectorias se hacen sobre un panthom en diferentes ángulos de inclinación.

El diseño e implementación del dispositivo automatizado para sutura laparoscópica demuestra ser efectivo en la ejecución de suturas en un panthom con alta precisión y baja tasa de error. La integración de herramientas de software como ROS y Matlab permite el envío y adquisición de información de trayectorias, lo que resulta en un seguimiento preciso de las trayectorias deseadas. Este proyecto tiene el potencial de mejorar la eficiencia y seguridad en la cirugía laparoscópica, reduciendo la fatiga y el tiempo de operación del cirujano.