کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7127259 1461565 2016 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fuzzy force control and state detection in vertebral lamina milling
ترجمه فارسی عنوان
کنترل نیروی فازی و تشخیص حالت در فرزکاری لامینه مهره
کلمات کلیدی
ربات جراحی، تراشیدن لمینال مهره دار، کنترل نیروی فازی، تشخیص حالت،
ترجمه چکیده
لامینکتومی یک عمل جراحی پر سر و صدای معمول بر روی ستون فقرات است که در طی آن فرزکاری روش اصلی برای حذف بخشی از لامین مهره ای است و فشار بر عصب ستون فقرات را آزاد می کند. از آنجا که بسیاری از عروق و عصب مهم لامین مهره ای را احاطه کرده اند، هر مانور نادرست می تواند باعث آسیب جبران ناپذیر به بیماران شود. در این مقاله، کنترل نیروی فازی به طور خاص برای تراشکاری لامینه مهره طراحی شده است. کنترل نیرو به منظور تنظیم پارامترهای آسیاب برای کپی ساختار آناتومیکی پیچیده لامین مهره اجرا می شود و ترکیبی فازی به کنترل کننده نیروی یکپارچه برای تنظیم پارامترهای کنترل آن در خط می پردازد. برای اهداف ایمنی، روش تشخیص حالت مبتنی بر مصرف انرژی در فرآیند تراشکاری لامینه مهره ای پیشنهاد شده است. سه حالت اختلاط مختلف می تواند تشخیص داده شود و نقطه کنترل ایمنی، که نقطه توقف کار میلز است، به طور موثر بهبود کیفیت لمینیت مهره ها پیدا می شود. نتایج آزمایشات کنتراست نشان داد که فرآیند آسیاب کردن تحت کنترل نیرو فازی دارای زمان کوتاهتر و نیروی تماس طولی قوی تر است. روش تشخیص حالت مبتنی بر مصرف انرژی می تواند سه حالت آسیاب را تشخیص دهد و ضخامت قابل ملاحظه لامینۀ باقی مانده مهره را تعیین می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی کنترل و سیستم های مهندسی
چکیده انگلیسی
Laminectomy is a typical high-risk surgical operation on the spine, during which milling is the key procedure to remove part of vertebral lamina and release the pressure on the spinal nerve. Because many important vessels and nerves surround the vertebral lamina, any incorrect maneuver can cause irreparable damage to patients. In this paper, a fuzzy force control is designed specifically for vertebral lamina milling. The force control is implemented to adjust the milling parameters to copy the complex anatomical structure of the vertebral lamina, and fuzzy combiner is integrated into the force controller to tune its control parameters on-line. For safety purposes, the state detection method based on energy consumption is proposed in the process of vertebral lamina milling. Three different milling states can be detected and the safety control point, which is the stop point of the milling, is found, effectively improving the quality of the vertebral lamina milling. The results of contrast experiments showed that the milling process under fuzzy force control has shorter time and more stable longitudinal contact force. The state detection method based on energy consumption can detect the three milling states, resulting in an acceptable thickness of the remaining vertebral lamina.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Mechatronics - Volume 35, May 2016, Pages 1-10
نویسندگان
, , , , , , ,