Optimisation multiobjectif d'un instrument robotisé à haute mobilité pour la chirurgie mini-invasive

摘要

Robotics plays a central role in minimally invasive surgery. However existing robotic systems lack extra intra-cavital motion capabilities. They can be improved by the use of kine-matically redundant instruments whose design can't result from a simple intuitive process. The research carried out refers to the optimal design of high-mobility surgical instruments dedicated to minimally-invasive surgery. The proposed methodology is based on a multi-objective evolutionary optimisation process, coupled with a realistic simulation of the surgical task. This design methodology has been applied to a coronary artery bypass grafting procedure. It results in a robotized surgical instrument made of 9 degrees of freedom: DRIMIS (Dextrous Robotic Instrument for Minimally Invasive Surgery).%La robotique joue un rôle central en chirurgie mini-invasive. Les systèmes existants souffrent cependant d'un manque de dextérité qui peut être amélioré par l'utilisation d'instruments cinématiquement redondants dont la conception ne peut résulter d'un simple processus intuitif. Les travaux de recherche développés traitent de la conception optimale de systèmes robotisés à haute mobilité pour la chirurgie mini-invasive. Elle est basée sur l'utilisation d'un processus d'optimisation par algorithmes évolutionnaires multiobjectif, couplé à une simulation réaliste de la tâche chirurgicale et du comportement des instruments. Cette méthodologie de conception a été appliquée à une procédure de pontage coronarien. Elle a résulté en un instrument chirurgical robotisé doté de 9 degrés de liberté: DRIMIS (Dextrous Robotic Instrument for Minimally Invasive Surgery).