Navi-Robot, sia per ortopedia, che per la guida ai prelievi bioptici di precisione e la riabilitazione.

Si tratta di un robot ibrido parallelo seriale auto-bilanciato passivamente a 6 gradi di libertà in grado di agire sia come misuratore di elevata precisione (Navigatore) che come Robot di posizionamento, ed in grado di bloccarsi dopo aver raggiunto la posizione desiderata, donde il nome.

Ogni giunto presenta un encoder assoluto a 16 bit sempre in presa, due freni a tamburo di configurazione speciale, uno usato per il bloccaggio del giunto una volta raggiunta la configurazione desiderata, l’altro come frizione, per collegare motore e riduttore all’asse del giunto stesso.

E’ stato al momento realizzato un solo braccio centrale, completamente funzionante, mentre nel progetto si volevano realizzare anche due bracci laterali misuratori, bloccabili in qualsiasi configurazione.

In prospettiva però, a seguito dello sviluppo di DARTAGNAN, nuova edizione del robot specialmente progettata per riabilitazione (vedi) probabilmente la configurazione del Navi-Robot sarà mutata posizionando un primo giunto ad asse verticale sotto al telaio del quadrilatero articolato, come nel DARTAGNAN, ed eliminando il giunto intermedio tra i tre assi verticali.

Prima applicazione concreta del Navi-Robot, anche se ancora in vitro, la guida al prelievo bioptico di precisione, citata in bibliografia, ove si era raggiunta la possibilità di colpire una sferetta di 2 mm di diametro avanzando un ago da 10 cm di distanza e partendo da 10 diverse posizioni spaziali diverse.

Futura possibile applicazione al campo ortopedico la guida all’installazione di protesi riducendo al minimo le differenze tra il cinematismo naturale del paziente, pur correggendolo in caso di necessità, e quello postoperatorio.

Una seconda applicazione come riduttore di fratture in realtà aumentata può essere visualizzata nel filmato sottostante, in cui però si era fatto uso di un misuratore a sei gradi di libertà sospeso a cavi e contrappesi, soluzione non ammissibile in sala operatoria.

Fractures Reduction

Articoli:

Danieli G., Fragomeni G., Gatti G., and Moschella D., “Enhanced Reality Representation of a Fracture Reduction Using External Fixation” WSEAS Transactions on Systems, No 7, Vol. 4, July 2005, ISSN 1109-2777, pp. 1087-1095

Donnici M, Meduri S, Perrelli M, Battaglia D, Gatti G, Pace C and Danieli G., “Stochastic Deterministic Calibration of a Self Balanced Hybrid Parallel/Serial Robotic Structure” Mechanics 2014, IFTOMM Conference, june 19-21 2014 Tblisi

Brevetti:

G.A. Danieli “Orthopaedic System allowing Alignment or Fracture Reduction under Virtual Reality or X-rays.”, PCT/EP97/04019 del 24/07/97, granted 18/01/06, EP0977514, IPC: A61B17/17; A61B17/88; A61B19/00

mentre per la guida ai prelievi bioptici i filmati sono

Precision Biopsy

C.A.T. Navirobot coordinates correspondence

Articoli:

Donnici M., Lupinacci G, Nudo P, Perrelli M, Meduri S, Sinopoli B, Pulice D, Pace C and Danieli G, “Using Navi-Robot in conjunction with a CT equipment to guide precision biopsies”, Proceedings of the RAAD 2012, 17th International Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, September 10- 13, 2012, Napoli, Italy, premiato con “Best Paper Application Award”

Brevetti:

G.A. Danieli “Measuring open kinematic chain able to turn into a positioning Robot”, PCT/IT05/000487 del 08/08/2005, WO2006016391 A1 of February 16 2006, EP 05778744.2, granted 13/02/2009, EP1843876 B1, IPC B25J 19/00; A61M1/10; A61M1/36; A61M1/10