Ein Steuersystem für die telemanipulierte und autonome robotergestützte Chirurgie [article]

Holger Mönnich
2011
Kurzfassung In der vorliegenden Arbeit geht es um die Validierung des Planungs-und Kontrollsystem für die robotergestützte Chirurgie. Dies ist motiviert durch die wachsende Anzahl von computergestützten Systemen in der Chirurgie die miteinander vernetzt werden und mit einer übergeordneten Planung versehen werden, ein Beispiel hierfür ist die robotergestützte kraniofaziale Chirurgie. Als Basis für die Modellierung wird ein Workflow-System genutzt, die durch ihre grafische Modellierung eine
more » ... Akzeptanz beim Benutzer verspricht als andere Planungssprachen. Eine Analyse vorhandener Prozessmodellierungssprachen führt zu der Verwendung der Sprache YAWL. YAWL basiert auf Petri-Netzen und erweitert diese um grundlegende Strukturen, um eine einfache Modellierung zu ermöglichen, gleichzeitig wird die mathematische Fundierung von Petri Netzen übernommen. Dies ermöglicht eine klar definierte Semantik zusammen mit der Überprüfbarkeit der Korrektheit. Damit kann analytisch die Korrektheit des Prozesses verifiziert werden, hieraus kann aber keine Aussage über die konkrete Ausführung und deren Ergebnisses abgeleitet werden. Das Verfahren der Modellprüfung erlaubt es eine Systembeschreibung vollautomatisch zu verifizieren. Hierzu wird in einem zweiten Schritt die Prozessbeschreibung in die Sprache des Modellprüfers überführt und die Erfüllbarkeit von temporallogischen Formeln überprüft. Dieses Verfahren erlaubt es diskrete Zustandsmodelle zu überprüfen, eignet sich aber kaum für die Validierung von geometrischen Modellen. Als dritter Schritt wird mittels einer geometrischen Simulation überprüft ob ein Plan, kollisionsfrei und die Zielstrukturen erreichend, ausgeführt werden kann. Innerhalb des EU Projektes Accu-RobAs wurde ein System für die robotergeführte Laserablation entwickelt,
doi:10.5445/ksp/1000024957 fatcat:ywebgns7hfag7oqiygztx7rj3i