Πλοήγηση ανά Συγγραφέας "Xydianos, Dimitrios"

Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
  • Μικρογραφία εικόνας
    Τεκμήριο
    Ανάπτυξη εύκαμπτου ρομποτικού (soft robotic) επενεργητή για επαύξηση κίνησης λαπαροσκοπικών εργαλείων.
    (ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, 2024-08-01) Ξυδιανός, Δημήτριος; Xydianos, Dimitrios; Πολυγερινός, Παναγιώτης; Polygerinos, Panagiotis
    Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους ανοιχτής χειρουργικής, οι τεχνικές της ελάχιστα επεμβατικής χειρουργικής (MIS) έχουν μετατρέψει το πεδίο των χειρουργικών επεμβάσεων, προσφέροντας σαφείς πλεονεκτήματα τόσο για τον ασθενή όσο και για το νοσοκομείο. Αποφεύγοντας την εκτεταμένη έκθεση οργάνων/ιστού, αυτές οι μέθοδοι ελαχιστοποιούν τον συνολικό κίνδυνο, μειώνοντας σημαντικά τον κίνδυνο που συνδέεται με τη χειρουργική ενώ παράλληλα μειώνουν τον χρόνο ανάρρωσης μετά την επέμβαση. Για παράδειγμα, η λαπαροσκοπική χειρουργική απαιτεί οι δράσεις των χειρούργων να λαμβάνουν μέρος εντός του σώματος μέσω ενός αριθμού μικρών τομών, κάνοντας χρήση εξειδικευμένων εργαλείων και κάμερας για διαγνωστικούς και θεραπευτικούς σκοπούς. Ωστόσο, ο περιορισμένος χώρος λειτουργίας δημιουργεί προκλήσεις, καθώς η ελευθερία κίνησης των χειρουργικών εργαλείων είναι περιορισμένη. Η εργασία αυτή αφορά την ανάπτυξη ενός μηχανισμού που στοχεύει στην ενίσχυση των δυνατοτήτων κίνησης και τοποθέτησης των χειρουργικών εργαλείων, με σκοπό την επιτυχή πρόσβαση σε τοποθεσίες οι οποίες διαφορετικά θα παρέμεναν απρόσιτες με τη χρήση άκαμπτου συμβατικού χειρουργικού εξοπλισμού. Η προτεινόμενη προσέγγιση περιλαμβάνει τον σχεδιασμό ενός πνευματικού επενεργητή κατασκευασμένο από υπερελαστικά υλικά και την ενσωμάτωσή του στην άκρη ενός χειρουργικού λαπαροσκόπιου. Μέσω της συνδυαστικής πνευματικής επενέργειας των θαλάμων του, το χειρουργικό εργαλείο κατορθώνει να επιτύχει κίνηση στο χώρο πολλαπλών βαθμών ελευθερίας και μεταβλητότητα στη ακαμψία του. Αυτός ο νέος σχεδιασμός όχι μόνο αντιμετωπίζει τα περιοριστικά χαρακτηριστικά των άκαμπτων εργαλείων, αλλά εισάγει και νέες δυνατότητες για πιο ακριβείς και ευέλικτες κινήσεις κατά τη διάρκεια των χειρουργικών επεμβάσεων, συμβάλλοντας τελικά στη βελτίωση των χειρουργικών αποτελεσμάτων και στη διεύρυνση του πεδίου εφαρμογής των ελάχιστα επεμβατικών τεχνικών. Ο κύριος στόχος αυτού του πολυ-αρθρωτικού μηχανισμού επικεντρώνεται στην επίτευξη μέγιστης ικανότητας κλίσης χρησιμοποιώντας ελάχιστη ενέργεια παραμόρφωσης, ενώ η ελαστικότητά του μπορεί να ποικίλλει με βάση διάφορες περιοχές επαφής. Για την επίτευξη αυτού, ακολουθείται μια μεθοδολογία βελτιστοποίησης της επιφάνειας απόκρισης, όπου σημαντικοί γεωμετρικοί παράμετροι μοντελοποιούνται χρησιμοποιώντας ανάλυση μεθόδων πεπερασμένων στοιχείων (FEM), όπως η εκτίμηση του αριθμού των θαλάμων και οι κατάλληλες διαστάσεις τους. Στο έργο αυτό παρουσιάζονται επίσης και οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες της δημιουργίας ενός λειτουργικού πρωτότυπου εύκαμπτου επενεργητή, κάνοντας χρήση των βελτιστοποιημένων παραμέτρων και μεθόδων κατασκευής-χύτευσης με σιλικόνη. Τα πρωτότυπα χαρακτηρίζονται μηχανικά για την απόδοση των γωνιών κάμψης τους και της επίδοσης της ελαστικότητας τους μέσω μιας σειράς πειραμάτων. Επιπροσθέτως, γίνεται η ανάπτυξη ενός διακριτού κινηματικού μοντέλου για ρομποτική συνεχούς δομής. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τα ευρήματα της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων και του κινηματικού μοντέλου, επιβεβαιώνοντας την ακρίβεια των αναπτυγμένων μοντέλων. Τέλος, υλοποιείται ο σχεδιασμός ενός ηλεκτρο-πνευματικού συστήματος με το οποίο γίνεται επιτρεπτή η εξερεύνηση μεθοδολογιών ελέγχου με ανοιχτό και κλειστό βρόχο.