Développement et étude d'un système robotisé pour l'assistance à la chirurgie transluminale

摘要

Les annees 2000 ont vu l'apparition d'une nouvelle approche chirurgicale par les voies naturelles et donc sans cicatrice visible. Cette technique prometteuse s'est rapidement heurtee aux limites du materiel medical a disposition. En effet, les premieres operations de ce type ont ete realisees avec un endoscope flexible traditionnel issu de la gastroenterologie. Le manque de degres de liberte, l' absence de triangulation entre les instruments, les difficultes de manipulation sont autant de freins au developpement de cette nouvelle technique. La premiere partie de la these presente le prototype endoscopique qui, grâce a l'ajout de bras articules de part et d'autre de la tete de l'endoscope, offre davantage de degres de liberte et la triangulation souhaitee par les chirurgiens. En contrepartie, le systeme a ete complexifie et certains problemes lies a sa manipulation ont ete accentues. Une solution robotique, sous la forme maitre/esclave, a ete mise en place pour permettre a un seul chirurgien de telemanipuler le robot esclave depuis l'interface maitre. La combinaison des mouvements articulaires necessaires a la realisation de la tâche est calculee par ordinateur a l' aide des modeles geometrique et cinematique. Bien que representatifs du comportement general du robot, les modeles etablis ne permettent pas de tenir compte des non-linearites inherentes a la transmission mecanique par câbles utilisee pour commander le systeme. A defaut de pouvoir mettre en œuvre une solution mecanique, une compensation logicielle, basee sur une mesure externe, a permis d'ameliorer le comportement du systeme.