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치과용 임플란트 시술 메니퓰레이터 설계 및 해석에 관한 연구

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Author(s)
서 호 진
Issued Date
2008
Abstract
Implant surgery is generally accepted as the good technique to replace the teeth completely. The "freehand" drilling of implant is performed frequently in the numerous implant surgery. It is still one of the most demanding techniques to the dentist and patient. Development of CT(Computerized Tomography) and 3D visualization technique help to make the treatment plan and the surgical navigation assists the dentist during the intra-operative procedure.
As medical engineering is advanced, there are many technical progresses in dental implantology. Computer-guided navigation has proven a valuable tool in several surgical disciplines. Although the navigation technique facilitates the positioning, the image guided adjustment of the angle cannot be attained easily in the dental surgery. Furthermore, the influence of random factors such as trembling cannot be substantially eliminated by the computer assisted navigation. On the other hand, surgical guide can not do modification during surgery. A completely alternative way could be a robot. After gross positioning of the dental drill, the end-effector should set the final angulation. The setting of the final orientation requires 2 degree of freedom and takes place very close to the patients. Therefore, high accelerations and complicated kinematics have be avoided for safety reasons.
In this thesis, design and analysis of assist-manipulator are studied. Angulation device performs a task by cooperative manipulation. The force/torque sensor is attached to the tool and specifically designed for surgeon's input. Data acquisition board, LabVIEW software and ATI force/torque sensor are used for smooth and accurate sensing. The double parallelogram mechanism can provide a fixed entry point during the surgery, enhance the safety and quality, and give facilities for surgeons. RCM(Remote Center of Motion) for drill tip are tested by using ADAMS. The 3D visualization program of manipulator is developed by LabVIEW.
Alternative Title
A Study on Design and Analysis of Assist Manipulator for Implant Surgery
Alternative Author(s)
Seo, Ho Jin
Affiliation
일반대학원 기계공학
Department
일반대학원 기계공학과
Advisor
정 상 화
Awarded Date
2009-02
Table Of Contents
제 1 장 서 론 1
제 1 절 연구배경 1
제 2 절 의료용 로봇의 발전과정 2
제 3 절 연구내용 및 방법 6

제 2 장 임플란트 수술 8
제 1 절 임플란트 수술 방법 및 현황 8
제 2 절 로봇을 이용한 임플란트 시술 12

제 3 장 임플란트 시술 메니퓰레이터 메커니즘 15
제 1 절 RCM 기구부 16
1. 임플란트 시술에서 RCM 메커니즘의 필요성 19
2. 이중평행사변형 메커니즘의 선정 21
3. 이중평행사변형 기구의 RCM 목표 23
4. 이중평행사변형 기구의 구동 토크 27

제 4 장 메니퓰레이터의 메커니즘 설계 및 해석 29
제 1 절 메니퓰레이터 모델링 29
제 2 절 ADAMS를 이용한 동특성 해석 32
1. 드릴팁 피치(pitch)운동 33
2. 피치운동(motion 2)에 대한 드릴팁 변위 37
3. 롤(roll)운동에 대한 드릴팁 변위 39
4. 회전스테이지와 깊이조절부 시뮬레이션 44
제 3 절 임플란트 시술 메니퓰레이터의 진동 특성 해석 45
1. 임플란트 핸드피스의 진동영역 45
2. ANSYS를 이용한 시스템의 진동특성 해석 46

제 5 장 F/T센서를 이용한 시스템 구동 52
제 1 절 LabVIEW를 이용한 6축 F/T 센서 신호 획득52
제 2 절 F/T 센서 신호를 이용한 기구부 시뮬레이션 54
1. LabVIEW를 이용한 3D 형상 획득 55
2. 3차원 시각화(3D visualization) 프로그램 57
3. F/T센서 신호 변환 알고리즘 및 시뮬레이션 58
제 6 장 결 론 67

참 고 문 헌 69
Degree
Master
Publisher
조선대학교
Citation
서 호 진. (2008). 치과용 임플란트 시술 메니퓰레이터 설계 및 해석에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8116
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000237851
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2009-02-04
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