Deflection-Based Force Sensing for Continuum Robots: A Probabilistic Approach

Betreuer: Heiko Donat

Ein aktuelles Thema in der Medizinrobotik ist die Anwendung von Kontinuumsrobotern. Hierbei handelt es sich meist um kathetergroße Roboter, welche aufgrund ihrer Kompaktheit über Trokare in den Patienten eingeführt werden können. Weiterhin sind diese Roboter flexibler und beweglicher als konventionelle Roboter und damit sehr gut für den Einsatz in der minimalinvasiven Chirurgie geeignet.
Die Kompaktheit und Flexibilität bringt aber einige Nachteile mit sich. Es ist bis dato nur schwer bis nahezu unmöglich geeignete Sensorik in Kontinuumsrobotern zu integrieren, sodass z.B. keine Kontaktkräfte messbar sind, welche für haptisches Feedback bei der Interaktion mit Gewebe nötig ist.
Eine aktuelle Forschungsfrage besteht darin, wie eine Substitution mittels Kraftschätzung über optische Systeme möglich ist. In der Seminararbeit sollen Sie sich mit einem Ansatz zur Lösung dieses Problems beschäftigen, welche einen Extended Kalman Filter zur Grundlage hat.

Anforderungen an Bachelorstudierende:
Lesen und verstehen Sie [1], recherchieren Sie gegebenenfalls notwendige Grundlagen und fassen Ihre Recherche zusammen.

Anforderungen an Masterstudierende:
Lesen und verstehen Sie [1], recherchieren Sie zwei weitere Ansätze der Kraftschätzung und fassen Ihre Recherche zusammen.

Sources:
- [1] Deflection-Based Force Sensing for Continuum Robots: A Probabilistic Approach
- [2] TED Talk über Kontinuumsroboter in der Medizin