Kontinuumsroboter für chirurgische Systeme

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Jessica Burgner-Kahrs
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230187450

Die Emmy Noether Nachwuchsgruppe CROSS erforscht Kontinuumsrobotik für chirurgische Anwendungen. CROSS widmet sich im Speziellen einer Unterkategorie der Kontinuumsroboter, den Concentric Tube Continuum Robots (CTCR). Deren Roboterarme bestehen aus mehreren ineinanderliegenden, vorgebogenen, flexiblen Röhrchen.Die folgenden Forschungsthemen werden von CROSS innerhalb der Kontinuumsrobotik und Medizinrobotik behandelt: Beherrschung des mannigfaltigen Suchraums für die patienten-individuelle Auslegung der Roboterarme; Pfadplanungs- und Insertionsmethoden; Sensorik; sowie Assistenzfunktionen und Mensch-Maschine Schnittstelle für den Chirurgen. Neben der Erarbeitung dieser Grundlagen findet eine Integration der Komponenten in ein chirurgisches Gesamtsystem statt.Ein wichtiger Vorteil ist die inhärente Sicherheit dieser neuen Roboterart für den Patienten durch die Flexibilität der verwendeten Röhrchen. Für den Chirurgen ergeben sich zusätzlich die Vorteile um Ecken und Hindernisse herum arbeiten zu können und ein freies Manipulationslumen innerhalb der Röhrchen zur Verfügung zu haben. Der Stand der Forschung ist bisher hauptsächlich auf die Erstellung genauer kinematischer Modelle und Aktuationsmechanismen beschränkt. Im Gegensatz und in Ergänzung dazu adressiert CROSS Fragestellungen der Kontinuumsrobotik mit Fokus auf die Medizintechnik und Informatik. CROSS wird das Forschungsgebiet der Concentric Tube Continuum Robots in Deutschland und Europa etablieren.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen