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DEPT. DE FÍSICA
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Robótica Médica
EB 2007 . 2008 - 2º semestre
Especificação técnica - ficha curricular Elementos especificos
Objectivos formativos
Projecto de arquitecturas de controlo para robótica minimamente invasiva
Projecto de arquitecturas de controlo para tele-medicina robótica Avaliação de robôs médicos Programa genérico mínimo
Capítulo 1: Introdução à Robótica Médica
Tecnologias assistidas Robótica de reabilitação Robótica cirúrgica Robótica não cirúrgica Perspectiva histórica e estado da arte Perspectivas futuras Capítulo 2: Projecto de Manipuladores Cirúrgicos Níveis de segurança -Hardware -Software Manipuladores com configuração em série e paralelo Restrições cinemáticas específicas Directivas Europeias Cirúrgia micro-invasiva -Fórmula de Gruebler -Juntas passivas e activas -Centro de rotação remoto - Paralelogramo mágico - Sistemas mecatrónicos Master-Slave - Exemplos (Sistema Da Vinci) Capítulo 3: Controlo de Movimento e Controlo de Força em Robótica Médica Técnicas de controlo PID Técnicas de controlo em espaço de estados -Fórmula de Ackermann Técnicas de estimação de estados: Observadores; Filtro de Kalman - Observador de Kalman Activo (*) Introdução ao controlo não linear Controlo de Movimento - Controlo no espaço das juntas -Controlo no espaço operacional (Controlo PID, linearização e controlo desacoplado, controlo com dinâmica inversa, controlo centralizado e descentralizado) Controlo de Força - Controlo indirecto de força (controlo complacente, controlo de impedância) -Controlo directo de força (controlo híbrido posição/força, controlo com malha exterior de força) -Projecto de controladores null space/task space para cirurgia minimamente invasiva (*) - Exemplos Capítulo 4: Telemanipulação Haptica Arquitecturas de tele-controlo haptico - Telepresença - Estabilidade - Robustez - Estimação de parâmetros de contacto (*) Exemplos Pré-requisitos
Sinais e Sistemas, Fundamentos de Robótica e Biónica
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;. Competência para resolver problemas; . Competência em raciocínio crítico; . Criatividade; . Competência em investigar; . Competência em entender a linguagem de outros especialistas; . Competência em aprendizagem autónoma; (por ordem decrescente de importância) Horas lectivas semestrais
Método de avaliação
Bibliografia de referência
1. Modeling, Identification and Control of Robots, W. Khalil and E. Dombre, HPS 2002. 2. Modeling and Control of Robot Manipulators, Sciavicco and Siciliano, Springer, 2000. Método de ensino
Aulas magistrais, com recurso a instrumentos audiovisuais (teóricas). Aulas laboratoriais com simulação e testes experimentais. Recursos específicos utilizados
Dispositivos hapticos e manipuladores robóticos redundantes ultra-leves. |
