SETY©:一个下一代机器人培训平台,用于在太空中安全和自主进行手术 - - 在SY-MIS项目中进行手术生物机械设计和硬件软件集成
Jose Cornejo1,2,3,4, Bernabé Oscco5, Luis Gamarra-Vásquez5
1Space Generation Advisory Council, Vienna, Austria. doctor.engineer@ieee.org.
Journal of robotic surgery
|November 22, 2025
概括
SETY©平台提供了一个紧的,负担得起的机器人系统,用于外科训练,提高外科医生对太空飞行条件的准备. 这种低成本的开源系统可以提高对最小侵入性手术的可访问性和熟练程度.
科学领域:
- 机器人在医学中的机器人
- 手术模拟器手术模拟器
- 航空航天医学 航空航天医学
背景情况:
- 太空探索为手术程序带来了独特的挑战,包括微重力和通信延迟.
- 现有的机器人外科平台并没有为太空或早期培训的资源有限环境进行优化.
- SETY©平台旨在弥合这一差距,为外科手术培训提供一个可访问的机械系统.
研究的目的:
- 评估SETY©平台在模拟太空飞行条件下进行外科培训的可行性.
- 评估该平台在资源有限的环境中提高外科手术能力和患者护理的潜力.
- 克服外科培训中的障碍,例如有限的访问,可移植性和成本.
主要方法:
- 一项可行性研究 (2022-2024) 使用SETY©系统在模拟微重力的地面模拟环境中.
- 该平台具有双关节机器人手臂,3D打印组件,以及开源控制架构 (ESP32和Arduino Nano).
- 评估了机械稳定性,动力学精度,同步性,强度,紧性和能源效率.
主要成果:
- 有限元分析证实了结构完整性,安全系数为15.
- 该系统展示了精确的运动控制,保持关节速度低于10°/s,扭矩低于10N·m.
- 在没有预测过的情况下实现了实时同步,尽管由于缺乏基于ROS的框架,可操作性有限.
结论:
- SETY©平台在机械上强大,精确,可靠,设计紧,节能.
- 它的低成本,开源性质有利于在外科教育和医学工程中采用.
- 该平台显示了为准备外科医生进行太空任务的潜力,未来的改进重点是缓和和刚性.
