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Art des Projekts

Studienarbeit im Masterstudium

Entstehungszeitraum

Wintersemester 2015/2016

Betreuung

OP-Roboter "Movassi"

OP-Roboter

Movassi ist ein Roboter, der dem OP-Personal dabei hilft, eine Hüft-TEP möglichst reibungslos zu gestalten.
Hüft-OPs (TEP) stehen in entsprechend ausgestatteten Krankenhäusern an der Tagesordnung und gehören zu den besonders gut organisierten Abläufen im OP-Saal. Dieser aufwändige Eingriff dauert i.d.R. etwa eine Stunde und fordert vom Personal eine Vielzahl an verschiedenen Fähigkeiten ein. Unter anderem eine erhöhte physische Belastbarkeit.

Analyse

Der sog „Beinhalter“ hat es unter Umständen besonders schwer. Er ist für die Positionierung des Beines in die für die TEP erforderlichen Stellungen zuständig. Das Bein soll dabei zum Teil mehrere Minuten lang regungslos in einer Stellung gehalten werden, bis es in die nächste Position bewegt werden kann. Schon geringe, ungewollte Positionsänderungen können zur Verletzung des Patienten führen.

Im Verlauf einer Hüft-TEP müssen diese verschiedenen Stellungen wiederholt exakt eingenommen werden. Dadurch definiert sich der rote Aktionsbereich.

Entwurf

Zur Verringerung des Verletzungsrisikos für den Patienten und zur Unterstütznug eines reibungslosen Prozesses, sehe ich den Einsatz eines 6-achsigen Roboterarmes vor.
Dieser hält das Bein des Patienten exakt in Position, solange es nötig ist - ohne Ermüdungserscheinungen oder Konzentrationsverlust.
Um nicht unnötig im Weg zu stehen, hängt der Roboter über dem OP-Tisch von der Decke.

Alle Bauteile, die in direktem Kontakt mit Menschen stehen, sind abnehmbar, niederkomplex und frei von Elektronik. Das macht sie autoklavierbar und den Roboterarm zu einem modularen Träger für andersartige, spezifische Anbauteile für den Einsatz bei z.B. Schulter-TEPs.

Aufblasbare Kissen fixieren das Bein und sollen Druckstellen oder Quetschungen verhindern. Sie können digital angesteuert werden, um den Luftdruck mit Hilfe von Sensoren automatisch zu regulieren.

Der Roboter soll das Gewicht des Beines halten und gleichzeitig sensibel auf äußere Krafteinflüsse und akkustische Befehle, beispielsweise durch den behandelnden Arzt, reagieren.
Dazu gibt es einen Modus zur Aufnahme eines Bewegungsablaufes mit der dazu gehörigen Position. Hier wird der Roboter manuell in die gewünschte Position bewegt während er die Last des bewegten Beines übernimmt. Die Wunschposition kann anschließend durch einen akustischen Befehl gespeichert werden. Im zweiten Modus können dann die bereits gespeicherten Positionen beliebig oft abgerufen werden. Die Auswahl dieser Modi erfolgt ebenfalls via Sprachsteuerung.
So soll das Feingefühl des Menschen mit der Kraft und Präzision eines Roboters kombiniert werden.

Modell 1:2