caa a22 4500 378940015 CHVBK 20180305123650.0 cr unu---uuuuu 161128e20040601xx s 000 0 ger 10.1515/BMT.2004.033 doi (NATIONALLICENCE)gruyter-10.1515/BMT.2004.033 Getriebe mit 4 Freiheitsgraden für robotische Anwendungen in der Medizin [Elektronische Daten] A Gearing Mechanism with 4 degrees of Freedom for Robotic Applications in Medicine / [P Pott, P Weiser, H.-P Scharf, M Schwarz] Anwendungen in der roboterunterstützten Chirurgie basieren derzeit auf der Anpassung von Manipulatoren aus der industriellen Fertigung. Es wird in der vorliegenden Arbeit eine neuartige rotatorische Getriebekinematik für einen Manipulator beschrieben. Sie wurde speziell für den Einsatz in der roboterunterstützten Chirurgie konstruiert. Es wird der Aufbau der Getriebekinematik für die Positionierung und Ausrichtung eines Anlenkpunktes beschrieben. Die Vorwärts- und Inverskinematik wurde berechnet. Eine konstruktiver Lösungsvorschlag wird gezeigt. Das Getriebe basiert auf zwei Scheibensystemen. Jedes dieser Systeme besteht aus gegeneinander verdrehbaren Scheiben, deren Bauform und -größe so gewählt sind, daß ein Anlenkpunkt innerhalb der Bewegungsgrenzen des Getriebes frei positioniert werden kann. Die Kinematik ermöglicht somit eine x-y-Positionierung mit rein rotatorischen Bewegungen. Eine räumliche Anordnung von zwei gleichen Scheibensystemen läßt Bewegungen in vier Freiheitsgraden (DOF) zu. Das Bauprinzip erweist sich als kompakt, weiter miniaturisierbar, flexibel und günstig herzustellen. Aufbauend auf dem mechanischen Konzept, soll ein neuer kleiner automatisierter Manipulator für den operativen Einsatz entwickelt werden. Applications in robot-aided surgery are currently based on modifications of manipulators used in industrial manufacturing processes. In this paper we describe novel rotatory kinematics for a manipulator, specially developed for deployment in robot-aided surgery. The construction of the gearing mechanism used for the positioning and orientation of a linkage point is described. Forward and inverse kinematics were calculated, and a constructive solution proposed. The gearing mechanism is based on two disk systems, each of which consists of two opposing rotatable discs. The construction was designed in such a way that the linkage point can be positioned freely anywhere within the mechanism's range of motion. The kinematics thus permits an x-y-positioning via rotating movements only. The spatial arrangement of two of such disc systems permits movements in four degrees of freedom (DOF). The construction is compact, but can be further miniaturized, is flexible and manufacturing costs are low. On the basis of this mechanical concept a new, small automated manipulator for surgical application will be developed. © Walter de Gruyter Medizinische Robotik nationallicence Miniatur-Manipulator nationallicence Getriebe nationallicence Kinematik nationallicence Medical robotics nationallicence Miniature-manipulator nationallicence Gearing nationallicence Kinematics nationallicence Pott P. Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik Mannheim. aut Weiser P. Fachhochschule für Technik und Gestaltung Mannheim. aut Scharf H.-P Orthopädische Universitätsklinik Mannheim. aut Schwarz M. Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik Mannheim. aut Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering Walter de Gruyter 49/6(2004-06-01), 177-180 0013-5585 49:6<177 2004 49 bmte https://doi.org/10.1515/BMT.2004.033 text/html Onlinezugriff via DOI 1 research article jats NATIONALLICENCE 856 40 https://doi.org/10.1515/BMT.2004.033 text/html Onlinezugriff via DOI NATIONALLICENCE 700 1- Pott P. Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik Mannheim aut NATIONALLICENCE 700 1- Weiser P. Fachhochschule für Technik und Gestaltung Mannheim aut NATIONALLICENCE 700 1- Scharf H.-P Orthopädische Universitätsklinik Mannheim aut NATIONALLICENCE 700 1- Schwarz M. Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Orthopädische Universitätsklinik Mannheim aut NATIONALLICENCE 773 0- Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering Walter de Gruyter 49/6(2004-06-01), 177-180 0013-5585 49:6<177 2004 49 bmte CC0 http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 nationallicence BK010053 XK010053 XK010000 NATIONALLICENCE NATIONALLICENCE NL-gruyter