roboty opracoanie pytan

1. Definicja robota.

Robot – maszyna, urządzenie techniczne imitujące działanie (czasem nawet wygląd) człowieka, odznaczające się określonym poziomem automatyzacji

Dwa główne pojęcia związane z definicją słowa „robot”:

2. Co to jest robotyka? Definicja.

Robotyka - dział nauki zajmujący się problemami mechaniki, sterowania ruchem, sensory ki, inteligencji maszynowej (sztucznej inteligencji), projektowania, zastosowania i eksploatacji manipulatorów, robotów i maszyn kroczących

3. Prawa robotyki Isaaca Asimova.

Asimov (twórca pojęcia „robot”) stworzył 3 podstawowe prawa robotyki:

  1. Robot nie może skrzywdzić człowieka , ani przez zaniechanie działania dopuścić, aby człowiek doznał krzywdy

  2. Robot musi być posłuszny rozkazom człowieka, chyba że stoją one w sprzeczności z prawem pierwszym

  3. Robot musi chronić sam siebie, jeśli tylko nie stoi to w sprzeczności z pierwszym lub drugim prawem

Prawo zerowe Assimova – nadrzędne w stosunku di innych praw: robot nie może skrzywdzić ludzkości, ani przez zaniechanie działania doprowadzić do uszczerbku ludzkości

4. Schemat blokowy robota.

5. Klasyfikacja robotów według przeznaczenia i stopnia specjalizacji.

Klasyfikacja wg przeznaczenia:

  1. do celów szkoleniowych

  2. do celów przemysłowych

  3. do badań naukowych

  4. do celów badawczych

Klasyfikacja wg specjalizacji:

  1. wyspecjalizowane

  2. specjalne

  3. uniwersalne

6. Klasyfikacja robotów ze względu na rodzaj napędu.

  1. Hydrauliczny (silnik liniowy, silnik obrotowy)

  2. Pneumatyczny (silnik liniowy, silnik obrotowy, silnik wahadłowy)

  3. Elektryczny (prądu stałego, prądu zmiennego, prądu skokowego)

  4. Mieszany

7. Klasyfikacja robotów ze względu na strukturę kinematyczną.

  1. Stacjonarny

    • O strukturze szeregowej

      • Kartezjańskie

      • Cylindryczne

      • Sferyczne

      • Antropomorficzne

      • SCARA

      • złożone

    • O strukturze równoległej

      • Triody

      • heksopody

  1. Mobilny

    • Przemieszczający się po stałym torze jezdnym

    • Autonomiczne roboty mobilne

      • Morskie (pływające)

      • Powietrzne (latające)

      • Lądowe

        • Kroczące

        • Kołowe

        • Gąsienicowe

8. Robot kartezjański.

Robot z prostokątnym układem współrzędnych i prostopadłościenną przestrzenią ruchu - jest to najprostsza spośród wszystkich konfiguracji. Taka struktura manipulatora jest korzystna w zastosowaniach do montażu na blacie stołu oraz do transportu materiałów lub ładunków.

9. Robot cylindryczny

Ruch manipulatora jest określony przez współrzędne cylindryczne r,Q,z. Robot ten posiada jedno rotacyjne połączenie ruchowe i dwa translacyjne połączania ruchowe. Przestrzenią roboczą jest niepełny cylinder. Robot taki jest też nazywany bramowym lub suwnicowym.

10. Robot sferyczny

Ruch manipulatora jest określany przez współrzędne sferyczne r,Q,f. Robot posiada jeden translacyjny i dwa rotacyjne połączenia ruchowe.

11. Robot antropomorficzny

Posiada manipulator o ruchach obrotowych (robot obrotowy), (OOO)

12. Robot SCARA (OOP)

Posiada manipulator wykonujący ruchy obrotowe w płaszczyźnie poziomej i przesuwający tą płaszczyznę. Robot taki posiada trzy osie równoległe – dwie o ruchu rotacyjnym i jedną o ruchu translacyjnym. Głównym przeznaczeniem tych robotów jest montaż elementów i podzespołów oraz powtarzalne przenoszenie detali i ich sortowanie detali.

13. Roboty o strukturze równoległej

Są to roboty z zamkniętym łańcuchem kinematycznym. Zasada działania opiera się na idei odpowiednio zaprojektowanych ramion robota. Ich użycie pozwala ustawić pozycję i orientację ruchomej platformy. Roboty te posiadają 3 (tripody) lub 6 (heksapody) ramion, które wprowadzają odpowiednio trzy lub sześć stopni swobody. Ruchoma platforma jest wyposażona w efektor, który posiada dodatkowy stopień swobody umożliwiający np. obrót. Roboty równoległe w porównaniu do urządzeń szeregowych, wykazują się większą dopuszczalną obciążalnością oraz dużo większą sztywnością. Na ich niekorzyść przemawia mniejsza przestrzeń robocza oraz skomplikowane sterowanie.

14. Klasyfikacja robotów mobilnych

Urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji funkcji lokomocyjnych, który zazwyczaj składa się z kół lub gąsienic, dzięki którym może się przemieszczać.

15. Generacje robotów

16. Klasyfikacja robotów ze względu na układ sterowania

  1. Sekwencyjne – roboty z sekwencyjnym układem sterowania

  2. Realizujące zadane trajektoria – roboty realizujące ustaloną wcześniej procedurę ruchów, według instrukcji określającej żądane pozycje i prędkość ruchu.

  3. Adaptacyjne – roboty o najbardziej zaawansowanym technologicznie układzie sterowania, pozwalającym na adaptację ruchów robota w zależności od aktualnej sytuacji. Układy takie charakteryzują się możliwością zmiany własności, dzięki wykorzystaniu informacji z czujników lub nagromadzonych doświadczeń, planowania zadań lub przez nauczanie.

17. Klasyfikacja robotów medycznych

  1. Roboty chirurgiczne i endoskopowe

  2. Roboty rehabilitacyjne i egzoszkielety

  3. Roboty diagnostyczne

  4. Roboty do transportu lekarstw i próbek w szpitalach

25. Jaki manipulator pozwala na pozycjonowanie efektora w dowolnym punkcie przestrzeni roboczej?

36. Operacje mało inwazyjne – elementy,przebieg, charakterystyczne cechy

W czasie takich operacji wykonywane są małe otwory w ciele pacjenta. Stosowane są specjalne narzędzia z długą tuleją, w której znajduje się układ przeniesienia napędu od uchwytu do końcówki narzędziowej, znajdującej się we wnętrzu pacjenta.

Elementy operacji:

  1. Cięcie

  2. Przenoszenie

  3. Uchwycenie

  4. Szycie

Cechy chirurgii mało inwazyjnej:

  1. Narzędzia chirurgiczne sterowane SA na odległość – efekt wahliwego podparcia

  2. Dwuwymiarowy obraz wideo

  3. Instrumenty umieszczone na stałe – ograniczony zakres ruchu

  4. Ograniczona precyzja i sprawność

  5. Zmęczenie chirurga

  6. Trudności w wykonywaniu trudniejszych operacji, takich jak prostatektomia

37. Rodzaje uchwytów narzędzi wykonawczych w czasie operacji mało inwazyjnych

38. Cechy konwencjonalnej chirurgii mało inwazyjnej pyt. 36

39. Endoskopowy tor wizyjny

W czasie klasycznej operacji asystent trzyma sztywny endoskop i ustawia go w pozycji umożliwiającej obserwację pola operacji. Stosowane są tzw. endoskopowe tory wizyjne, które umożliwiają chirurgowi obserwację. Składają się z:

40. Wady operacji wykonywanych metodą endoskopową pyt. 36

41. Zalety robotów chirurgicznych

  1. Zwiększenie precyzji operacji

  2. Wykonanie zabiegu w sposób mniej inwazyjny, co ogranicza uraz okołooperacyjny

  3. Skrócenie czasu hospitalizacji po operacji, a przede wszystkim zmniejszenie ilości powikłań pooperacyjnych

42. Zadania robotów chirurgicznych

Powinny one zapewniać:

  1. Stabilny obraz pola operacyjnego

  2. Dużą sprawność oraz precyzję wykonywanych ruchów

  3. Bezpośrednie sterowanie i kontrolę przez chirurga

  4. Minimum 5 stopni swobody (3 stopnie przypadają na ramię robota, 2 na endoskop)

43. Problemy jakie napotykamy przy konstruowaniu robotów chirurgicznych

  1. Jak zorganizować komfortową przestrzeń pracy na wiele godzin dla chirurga?

  2. Jakiego użyć układu sterowania?

  3. Jak sterować dłonią narzędzie, które wykonuje inne ruchy niż dłoń?

  4. Jak zawiązać nitkę, by jej nie zerwać (nie mamy czucia)?

  5. Jakie informacje są niezbędne dla przeprowadzenia informacji?

44. Klasyfikacja robotów chirurgicznych

  1. Klasyczne roboty chirurgiczne obsługiwane przez chirurga, który stoi przy stole operacyjnym

  2. Teleroboty (telemanipulatory) sterowane przez operatora z odległości, który najczęściej siedzi przed konsolą komputerową, a komputer zamienia ruchy jego ręki na ruchy narzędzia

  3. Miniroboty chirurgiczne

  4. Mikroskopijne roboty chirurgiczne

  5. Nanoroboty chirurgiczne

45. Telerobot – definicja, zadania

Jest to robot zdalnie sterowany. Służy do zdalnego wykonywania operacji chirurgicznych. Działanie telemanipulatora opiera się na dokładnym powieleniu ruchów ręki chirurga obsługującego konsolę sterującą (sterownik robota)

Telerobot zapewnia:

  1. Wymaganą wysoką precyzję pracy narzędzia – skalowanie, dokładność, powtarzalność

  2. Powiązanie obiektu operacji z zewnętrznym ramieniem robota (stałopunktowość)

  3. Spełnienie wymagań medycznych (sterylność części roboczych)

46. Kinematyka manipulatorów robotów chirurgicznych

W robotach chirurgicznych stosuje się manipulatory z 6 stopniami swobody. Przyjmuje się, że podstawa manipulatora posiada 2 stopnie swobody, zaś element główny – wykonawczy manipulatora minimalnie 4.

47. Budowa elementów wykonawczych robotów chirurgicznych

W przypadku operacji na większych tkankach element wykonawczy ma średnice ok. 10 mm, dla mniejszych tkanek jego średnica to ok. 5 mm.

Średnica końcówki podstawy manipulatora, do której mocuje się element wykonawczy wynosi ok. 15 mm.

Połączenia kinematyczne są napędzane przez:

Stosowane są oba napędy w zależności od zastosowań.

Konstrukcja elementu wykonawczego pozwala na odbieranie takich informacji o operowanym pacjenci, jak:

  1. Obraz

  2. Temperatura

  3. Siła nacisku, jaką wywiera element wykonawczy na powierzchnię tkanki

Oprogramowanie robotów chirurgicznych często realizowane jest na podstawi sieci neuronowych.

48. Układy sterowania robotów chirurgicznych – definicja, mapowanie ruchów chirurga, wymagania

Między dłonią operatora a narzędziem wewnątrz ciała człowieka znajduje się komputer. Podczas teleoperacji chirurg operuje z dala od zespołu pomocniczego i pacjenta.

Podstawowym zadaniem układu sterowania robota chirurgicznego jest mapowanie ruchów operatora przetwarzanych przez układ sterowania na sygnały sterujące ramionami wykonawczymi robota.

Układ sterowania wyposażony jest w czujniki przekazujące operatorowi informacje zwrotne na różne sposoby – oddziaływania:

  1. Siłowe

  2. Optyczne

  3. Termiczne

  4. Wibracyjne

Informacje te dotyczą oddziaływania narzędzi robota na obiekty w polu operacyjnym.

Wymagania:

  1. Określanie z zadaną częstotliwością próbkowania pozycji dłoni i przetworzenie jej na ruchy narzędzia wykonawczego

  2. Zapewnienie wymaganej dokładności i rozdzielczości ruchów narzędzia wykonawczego

  3. Przeskalowanie zakresu ruchu dłoni na zakres ruchów narzędzia wykonawczego

  4. Eliminacja efektu drżenia rąk operatora

49. Co to jest konsola chirurgiczna? ? (robot DaVinci)

Konsola chirurgiczna to miejsce, przy którym siedzi lekarz, widzi pacjenta i operuje zautomatyzowanymi ramionami zamontowanymi na wózku. Wyposażenie:

50. Platforma z interaktywnymi ramionami po stronie pacjenta

Wyposażona jest w:

Dzięki niewielkim wymiarom poprzecznym ramion laparoskopowych możliwe jest operowanie przy minimalnym nacięciu ciała pacjenta (zaledwie 1 do 2 cm), a tym samym zminimalizowanie uszkodzenia tkanki.

51. Narzędzia chirurgiczne stosowane w robotach chirurgicznych

Narzędzia chirurgiczne Endo Wwrist

Zaprojektowane aby mogły naśladować zręczność ludzkiej dłoni i nadgarstka – mają 7 stopni swobody, potrafią zginać się pod kątem 90 stopni. Własności:

Rodzaje:

  1. Skalpele

  2. Chwytaki

  3. Jednostronne narzędzia przypalające

  4. Dwustronne narzędzia przypalające

  5. Narzędzia ultrasonograficzne

  6. Retraktory przedsionkowe

  7. Specjalistyczne narzędzia

  8. Urządzenie zaciskające klamry

52. Zadania i budowa systemów wizyjnych stosowanych w robotach chirurgicznych

Budowa systemu wizyjnego inSite (DaVinci, DaVinci S):

Zadania: uwydatnianie, polepszanie, optymalizowanie;

Układ optyczny zapewnia obraz 3D uzyskany dzięki zastosowaniu laparoskopu z dwoma oddzielnymi 5 mm teleskopami, przekazującymi zsynchronizowany w fazie obraz z kamer do dwóch ekranów, a następnie do binokularów konsoli sterowania. W związku z tym prawe oko chirurga postrzega obraz z lewej kamery a lewe odpowiednio z prawej, dzięki czemu uzyskuje się efekt 3D.

53. Zalety robotów chirurgicznych w porównaniu z tradycyjną chirurgią

  1. Lepsza widoczność

  2. Lepsza zręczność

  3. Lepsza dokładność

  4. Lepsza kontrola

  5. Mała inwazyjność (1 – 2 cm nacięcia na ciele pacjenta)

54. Budowa ramienia robota chirurgicznego Robin Heart

Telemanipulator składa się z 2 lub 3 ramion wykonawczych i 1 ramienia trzymającego kamerę endoskopową. Ramiona mają napęd elektryczny. Budowa modułowa umożliwiająca zestawienie różnych konfiguracji dla różnych typów operacji.

55. Konsola chirurgiczna Robin Heart Shell

  1. Całość konstrukcji odpowiada rzeczywistym warunkom pracy chirurga „we wnętrzu pacjenta”. Uchwyt sterujący położeniem narzędzia można ustalić względem operatora. Chirurg w domniemaniu trzyma końcówkę narzędzia. Punkt stały uchwytu – przegub obrotowy znajduje się na wysokości głowy operatora.

  2. Monitor obserwacyjny znajduje się poniżej pod niewielkim kontem do poziomu – podobnie jak pole operacyjne podczas operacji.

  3. Chirurg operując uchwytami nad monitorem równocześnie obserwuje efekt pracy – ruch narzędzia.

  4. Na wysokości wzroku umieszczony jest techniczny monitor dotykowy wyświetlający informacje diagnostyczne uzyskane przed operacją, bazę doradczą oraz sygnały monitorujące stan pacjenta podczas operacji. Obsługa dotykiem pedałem lub głosem.

  5. Pedały umożliwiają sterowanie kamerą endoskopową lub wyłączają manipulator robota.

56.Zalety robotów neurochirurgicznych

  1. NeuroArm: bardzo dokładne operowanie narzędziami , odbieranie wrażeń dotykowych i słuchowych, mniejsze uszkodzenie tkanek i ciała pacjenta, powtarzalność czynności, redukcja zmęczenia chirurga, minimalizacja komplikacji i zachorowań pooperacyjnych, minimalizacja czasu trwania operacji, mniejsza trauma pacjenta, krótszy pobyt w szpitalu(szybka rekonwalescencja), krótki czas oczekiwania na operacje.

  2. ROBODOC: precyzja nawiercania kości udowej 95%; możliwość operowania kręgosłupa w niebezpiecznych miejscach

  3. CYBERKNIFE: niszczenie guzów mózgu bez nacinania skóry, a także płuca, nerki, wątrobę i trzustkę (napromieniowania); przesyłanie zdjęć RTG w czasie rzeczywistym, dzięki czemu możliwe jest dokładne naprowadzenie wiązki promieniowania, nawet jeśli pacjent się poruszy; system kompensuje ruchy głowy oraz klatki piersiowej wywołane oddychaniem; dokładność 0,7-0,3 mm

57. Budowa robota chirurgicznego CyberKnife

Służy do niszczenia guzów mózgu bez rozcinania skóry.

  1. Lekki akcelerator liniowy (LINAC) produkujący promieniowanie o dużej energii (6 MV) niszczące guz

  2. Manipulator nakierowujące wiązkę promieniowania na guz

  3. Źródła promieniowania rentgenowskiego służącego do śledzenia pozycji pacjenta (na podstawie obrazu jego kości)

  4. Detektory promieniowania rentgenowskiego wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem

  5. System pozycjonujący pacjenta o 6 stopniach swobody

58.Roboty dentystyczne - budowa, zasada działania, zalety

Mały metalowy obiekt przymocowywany do szczęki w miejscu korzenia zęba.

  1. rama robota mocowana jest do szczęki pacjenta

  2. cienkie igły penetrują dziąsło w celu lokalizacji kości

  3. dane są bezprzewodowo transmitowane do komputera, gdzie następuje porównanie danych ze zdjęciami RTG i następuje konfiguracja wierteł

  4. wiercenie w zadanej lokalizacji (wiertło samo się naprowadza)

Zalety: tanio, szybko i mniej boleśnie dla pacjenta

59. Zasada działania robota chirurgicznego Heart Lander

Miniaturowy robot stworzony do wykonywania mało inwazyjnych operacji na żywym sercu.

Robot „wchodzi” do wnętrza klatki piersiowej przez nacięcie (20 mm) w pobliżu mostka. Po dotarciu do serca, przylega do jego zewnętrznych ścianek. Robot do przemieszczania się wykorzystuje układ podciśnienia do którego prowadzi przewód z podciśnieniem wytwarzanym na zewnątrz. Napędzany jest przez silniki znajdujące się na zewnątrz, połączone z robotem przewodami. Ruch odbywa się przez następujące po sobie przmieszczenia przedniej i tylnej części urządzenia, zsynchronizowane przez zewnętrzne układy sterujące – ruch jest podobny do sposobu poruszania się gąsienicy.

61. Robot diagnostyczny BugBot

Połykany jest przez pacjenta w postaci pastylki. Po dojściu do jamy jelitowej robot zaczyna robić zdjęcia. Porusza się on powoli dzięki falistym ruchom ściany jelita. Dzięki sześciu nogom można kontrolować jego ruch, w tym ruch kamery. Istnieje możliwość skierowania robota w dowolne miejsce.

62.Zadania wykonywane przez mikroskopijne roboty medyczne

  1. przeprowadzanie diagnostyki pacjenta

  2. dostarczanie lekarstw (chemioterapia - bezpośrednio do tkanki)

  3. uczestniczenie w operacjach mało inwazyjnych

63.Zasada działania mikroskopijnych robotów medycznych

Urządzenie w polu magnetycznym zachowuje się jak igła – dzięki wykorzystaniu tej własności można nim sterować. Pod wpływem zmiany częstotliwości regulowane są ruchy poszczególnych komponentów. Jest wyjątkowo mało inwazyjny, szczególnie łatwo i płynnie porusza się w naczyniach krwionośnych oraz w płynach znajdujących się za gałką oczną i w okolicach ucha.

64.Zadania wykonywane przez roboty rehabilitacyjne

  1. pomoc niepełnosprawnym w poruszaniu się po schodach (ZEROCARRIER), w codziennych czynnościach (EI-E)

  2. pomaga ludziom niezdolnym do używania rąk (MY SPOON)

  3. pomoc niepełnosprawnym których zdolność do poruszania się została ograniczona (I-foot, I-unit)

65. Cechy robota-pielęgniarki Clara

  1. Robot potrafi przemieszczać się pomiędzy łóżkami wykrywając przeszkody, korzystając z wyznaczonych tras, jest robotem w pełni autonomicznym

  2. Robot wyręcza w prostych czynnościach diagnostycznych pielęgniarki i lekarzy, robot obsługuje pacjentów chorych na serce wykonując pomiary ciśnienia oraz badanie spirometryczne

  3. Robot rozpoznaje pacjenta skanując kod umieszczony na jego łóżku

  4. Posiada ekran, na którym wyświetlane są instrukcje dotyczące ćwiczeń

  5. Pacjent komunikuje się z robotem odpowiadając na jego pytania twierdząco lub przecząco

66. Poziomy kontroli robota My Spoin.

67. Kontrolery robota My Spoin.

Standardowy joystick sterowany palcami lub podbródkiem.

Wzmocniony joystick z przyciskiem-dla pacjentów o drżących dłoniach. Stawia większy opór niż zwykły. Przycisk służy do zmiany trybu pracy robota.

Przycisk trybu automatycznego przeznaczony dla pacjentów nie mogących sterować joystickiem.

68. Tryby pracy robota EI-E.

  1. Robot wyposażony jest w kamery. Gdy robot zauważa przedmiot oświetlony przez wskaźnik laserowy, kieruje w tę stronę swoje dwie kamery, dzięki którym określa pozycję przedmiotu w trzech wymiarach

  2. Robot wyznacza drogę do wskazanego przedmiotu

  3. Jeśli przedmiot znajduje się powyżej poziomu podłogi, robot odszukuje krawędź powierzchni, jak krawędź stołu, na której znajduje się przedmiot

  4. Robot przesuwa się do wskazanego przedmiotu i umieszcza nad nim dłoń, a kamera umieszczona w dłoni wyróżnia go z tekstury stołu lub podłogi

  5. Robot chwyta przedmiot wykorzystując czujniki umieszczone w dłoni

  6. Po uchwyceniu przedmiotu wskaźnik laserowy kieruje go w pożądane miejsce, w którym może odłożyć przedmiot lub oddać go użytkownikowi

  7. Robot potrafi odróżnić dwa zdarzenia-kiedy odkłada przedmiot i kiedy oddaje go

  8. Robot, gdy wykryje przed sobą ludzką twarz, delikatnie przesuwa przedmiot w stronę człowieka tak, aby ten mógł go odebrać

  9. Gdy w pobliżu wskazanego miejsca nie ma ludzkiej twarzy, robot odkłada przedmiot


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Nasze opracowanie pytań 1 40
Opracowanie pytań z anatomii
opracowanie pytań z optyki
Maszyny Elektryczne Opracowanie Pytań Na Egzamin
opracowanie pytan id 338374 Nieznany
opracowanie pytan karafiata
Opracowanie pytań 2 kolokwium
cw 3 broma opracowanie pytan 810
Nhip opracowanie pytan id 31802 Nieznany
filozofia opracowanie pytań
opracowanie pytan Automatyka
pytania egz ekonimak II, OPRACOWANIE PYTAŃ NA EGZAMIN
Zestaw 88 Kasia Goszczyńska, materiały farmacja, Materiały 3 rok, Od Ani, biochemia, biochemia, opra
opracowane zestawy, OPRACOWANIE PYTAŃ NA EGZAMIN
Opracowanie pytań MAMET METALE
egzamin z sorbentów opracowanie pytań 1 2 JM
Opracowanie pytań na zaliczenie Opto
opracowanie pytan

więcej podobnych podstron