Badanie dokładności pozycjonowania narzędzi w systemach komputerowego wspomagania chirurgii
PBN-AR
Instytucja
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
PL
Czasopismo
Pomiary Automatyka Kontrola
ISSN
0032-4140
EISSN
Wydawca
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich SIMP ; Wydawnictwo PAK Agenda SIMP
DOI
Rok publikacji
2013
Numer zeszytu
3
Strony od-do
227--230
Numer tomu
59
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
0.28
Autorzy
(liczba autorów: 1)
Streszczenia
Język
EN
Treść
The aim of this work is to compare two methods for determining the tool tip positioning error in computer-assisted surgery systems which use optically tracked tools. The concept of the first method is to acquire tool tip coordinates indicated by a localizer at 17 sockets of a reference plate (see Fig. 2). The idea of the second one is to measure coordinates of a tool tip while the tool is placed successively into 64 predefined positions by a coordinate measuring machine (CMM). In both methods there is compared the set of the acquired coordinates with the set of the reference coordinates. Since these two sets are expressed in different coordinate systems, there is used the best-fit algorithm to enable direct comparison and further error evaluation. The results obtained by the two methods for two different tool designs (see Fig. 1) were compared with theoretical values of the tip positioning error, calculated based on the arrangement of fiducials and the fiducial localization error (FLE). Using equation (2) there was computed the spatial distribution of the target registration error (TRE, see Fig. 3) and the theoretical tool tip positioning error, as a TRE value at the tip position. The errors determined by the reference plate method are generally closer to theoretical values than the equivalent error values computed in the CMM method (see Tab. 1). However, the plate method turns out to be less repeatable than the CMM method, possibly due to manual tool handling. The CMM method also yields nearly constant deviations from theoretical errors, which makes it possible to propose simple linear correction of the results.
Język
PL
Treść
Jednym z elementów systemu komputerowego wspomagania chirurgii jest lokalizator, którego zadaniem jest śledzenie położenia narzędzi i operowanych struktur. W badaniach opisanych w pracy po raz pierwszy porównano dwie metody oceny dokładności pozycjonowania końcówki narzędzia, z których pierwsza wykorzystuje obiekt o wzorcowej geometrii a druga maszynę współrzędnościową. Błędy wyznaczone z wykorzystaniem obiektu wzorcowego charakteryzują się znacznie mniejszymi odchyleniami w stosunku do wartości teoretycznych (do 27,8%) od tych uzyskanych na za pomocą maszyny współrzędnościowej (powyżej 36,3%).
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:073617