Modélisation d’un robot SCARA à structure complexe (Parallèle) destiné à manipuler une sonde échographique
| dc.contributor.author | HAMISSI , Ayoub | |
| dc.contributor.author | ZEGADI , Rabah Encadrant | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-28T12:29:34Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description.abstract | Robotic tele-ultrasound—viewed as a system comprising several modules (master station, slave station, communication, imaging, videoconferencing, etc.)—enables an expert operator to remotely assist with an ultrasound examination. This is particularly relevant when a patient cannot access optimal care locally and might otherwise need to travel to another city to be examined by experts; such travel is not always advisable, as it can pose risks. Against this backdrop, this work focuses on developing a high-performance robotic tele-ultrasound system that leverages superior ultrasound image quality and a portable structure offering a large workspace. Such a robot would allow experts to conduct remote examinations on patients in towns or villages on a continuous basis, without requiring highly qualified personnel on-site. A study of existing tele-ultrasound robots led to the selection of a family of topologies that serves as the basis for the proposed solution. Analyzing the movements performed by medical experts helped define the robot's required motions—a key parameter in the design specifications. The proposed structure utilizes a parallel-kinematics SCARA-type manipulator, chosen for its advantages regarding mobility, compact size, and a workspace that remains nearly parallel to the scanning surface. We evaluated configurations featuring a wrist with three concurrent axes versus one with three non-concurrent axes. Geometric and kinematic modeling of this robot type allows us to select the wrist configuration that ensures optimal operation of the ultrasound probe. The manipulator featuring a wrist with three non-intersecting axes appears to be the most suitable choice; it allows the probe to examine the organ without encountering singularities (which lie outside the diagnostic zone). Additionally, a dynamic analysis was conducted to facilitate predictive control of the robot. Finally, we developed a MATLAB program to calculate and verify the robot's geometric and kinematic models. | |
| dc.description.sponsorship | La télé-échographie robotisée, vue comme un ensemble de plusieurs modules (poste maître, poste esclave, communication, image, visioconférence, etc.), permet à un opérateur expert d'assister à distance à une lorsqu'un patient ne peut pas bénéficier localement des meilleures conditions de soins, il doit parfois se déplacer vers une autre ville pour se faire examiner par des experts. Cette situation n'est pas toujours recommandée, car un déplacement peut présenter un danger. A partir de cette situation, ce travail s’intègre dans le cadre du d’un système de télé-échographie robotisée performant basé sur les avantages de la qualité d’image d’échographie et la structure transportable avec un grand espace de travail. Ce type du robot permettrait à l’expert de réaliser des examens à distance sur des patients dans des villes ou villages d'une manière permanente et sans avoir besoin de personnel hautement qualifié sur place. A partir d'une étude menée sur des robots existants de télé-échographie, elle nous a permis de retenir une famille de topologies qui constitue une base de solution. L’étude des gestes de l’expert médical a permis de définir les mouvements que le robot doit réaliser ; ce qui constitue un paramètre du cahier de charge. Dans ce travail la structure proposée est basée sur le porteur de type SCARA à structure parallèle, à cause de ses avantages à savoir la mobilité, le volume du robot et la surface de travail qui est presque parallèle à la surface d’analyse. Nous avons étudié les cas du porteur lié par un poignet à trois axes concourants et par un poignet à trois axes non concourants. Les modèles géométrique et cinématiques concernant ce type du robot nous permettent de choisir le poignet qui donne le meilleur fonctionnement de la sonde d’échographie. Le porteur avec le poignet à trois axes non semble le mieux adapté, et permet à la sonde de diagnostiquer l’organe sans atteindre de singularités (celles-ci se trouvent en dehors de la zone du diagnostic). Aussi, une étude dynamique pour assurer la commande prédictive du robot, a été faite. Enfin, nous avons réalisé un programme sous MATLAB qui nous permet de calculer et vérifier le modèle géométrique et cinématique de notre robot. | |
| dc.identifier.uri | https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/2985 | |
| dc.language.iso | fr | |
| dc.publisher | Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Institut d'Optique et Mécanique de Précision | |
| dc.subject | La télé-échographie | |
| dc.subject | visioconférence | |
| dc.title | Modélisation d’un robot SCARA à structure complexe (Parallèle) destiné à manipuler une sonde échographique | |
| dc.type | Thesis |
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