Tele-operations, de nieuwe industriële revolutie /reageer

    Prof.dr.ir. Maarten Steinbuch van Werktuigbouwkunde: “De techniek van afstandsbesturing is in feite al vijftig jaar oud. Maar met onze steeds snellere computers komen er zeker nieuwe kansen.
Tele-operating wordt al langer gebruikt in gevaarlijke omgevingen, zoals bij afvalverwerking in kernreactoren. Of bij onderzoek in de ruimte. Er zijn veel toepassingen in de auto-industrie, in de fabricage. Maar ook in de techniek die in auto’s wordt gebruikt, zoals bij stuurbekrachtiging - in feite een haptisch systeem”.

Krachtterugkoppeling

In de chirurgie wordt ook al veel gebruikgemaakt van robots. De Da Vinci-robot van Intuitive Surgical Inc. uit de VS vertaalt de handbewegingen van de chirurg bij de master naar instrumentbewegingen van de slave.
Deze robot wordt gebruikt voor de zogenoemde minimal invasive surgery, in Nederland onder meer bij het Universitair Medisch Centrum Utrecht en het Academisch Ziekenhuis Maastricht.

Het systeem heeft een aantal nadelen, met name het ontbreken van krachtterugkoppeling. De chirurg kan het weefsel niet voelen om bloedvaten te vinden of onregelmatigheden zoals tumoren te beoordelen. Ook kan er weefselschade ontstaan door te grote klemkracht. De robot kan ook nog geen operaties met een hoge precisiegraad aan, zoals oog- en microchirurgie.
Chirurgen klagen dat de apparatuur te groot en zwaar is. De robot kost bovendien meer dan 1 miljoen dollar en ook het onderhoud ervan is duur.

Krachtsensoren

Bij de faculteit Werktuigbouwkunde in Eindhoven werken nu vier assistenten in opleiding (aio’s) aan verschillende facetten van geavanceerde medische robotsystemen. Een vijfde aio werkt hieraan mee in de Mens-Techniek Interactie groep bij de faculteit Technologie Management. Ook TNO is daarbij betrokken.
De promovendi zijn bezig met de ontwikkeling van robots voor gebruik in de thorax- en buikchirurgie en de oogchirurgie.

In het nieuwe concept zijn krachtsensoren in de instrumenten verwerkt die via het besturingssysteem en de masterrobot krachtterugkoppeling geven aan de chirurg, waardoor hij of zij het weefsel als het ware voelt. Extra vrijheidsgraden in de instrumenten moeten de flexibiliteit verhogen. De instrumenten worden door de chirurg via de master en slave aangestuurd. De master wordt zo gevoelig gemaakt dat hij ook geschikt is voor oog- en microchirurgie met schaling van de bewegingen en kracht. Voor de oogchirurgie wordt verder een speciale microslave ontwikkeld.

Een zesde aio wordt nog gezocht voor het testen en ontwikkelen van de bruikbaarheid van een versnellingspook waarin de knoppen die nu op het dashboard zitten, bediend kunnen worden via ‘controlled haptic force feedback’. Als bestuurder kun je voelen wat je doet en hoef je niet naar het dashboard te kijken om bijvoorbeeld de verwarming aan te zetten.