Suivi de trajectoire basé sur un modèle d'un robot continu conforme

Introduction : Les mécanismes conformes, en particulier les robots continus, deviennent essentiels pour les avancées en chirurgie mini-invasive en raison de leur capacité à naviguer de manière autonome dans des voies naturelles, réduisant ainsi considérablement la gravité des collisions. Un défi majeur réside dans le développement d'une stratégie de contrôle efficace pour refléter avec précision leur comportement afin d'améliorer la précision opérationnelle. Méthodes : Cette étude examine les capacités de suivi de trajectoire d'un robot continu entraîné par tendons à sa pointe. Nous introduisons une nouvelle méthodologie de contrôle par anticipation qui s'appuie sur un modèle mathématique basé sur la théorie des tiges de Cosserat. Pour atténuer les défis de calcul inhérents à de tels modèles, nous mettons en œuvre une stratégie de discrétisation temporelle implicite. Cette approche simplifie les équations régissant en équations différentielles ordinaires dans le domaine spatial, facilitant l'efficacité du calcul en temps réel. La stratégie de contrôle est conçue pour permettre à la pointe du robot de suivre une trajectoire prescrite dynamiquement en deux dimensions. Résultats : L'efficacité de la méthode de contrôle proposée a été validée par des tests expérimentaux sur six trajectoires de demande différentes, un système de capture de mouvement ayant été utilisé pour évaluer la précision positionnelle. Les résultats indiquent que le robot peut suivre des trajectoires avec une précision de 9,5 %, montrant une répétabilité constante à travers différentes exécutions. Discussion : Les résultats de cette étude marquent une étape significative vers l'établissement d'une méthodologie de contrôle efficace et précise pour les robots continus conformes. L'exactitude et la répétabilité démontrées de l'approche de contrôle augmentent considérablement le potentiel de ces robots dans les applications chirurgicales mini-invasives, ouvrant la voie à de nouvelles recherches et développements dans ce domaine.