Das mechatronische Assistenzsystem modiCAS(R) beruht auf einem neuartigen Konzept, das es dem Operateur einerseits ermöglicht, den Roboterarm interaktiv zu führen (“hands-on-robot“). Andererseits kennt das System immer die aktuelle Position und Orientierung des chirurgischen Werkzeuges und kann es selbständig in eine vorgegebene Lage bringen. Der Roboterarm kann daher als geregelter, mit dem Navigationssystem verbundener Aktuator betrachtet werden, der die manuelle Instrumentenführung ersetzt.

Automatische Nachführung bei Patientenbewegungen  

Der mechatronische Assistent kann kleine Patientenbewegungen in Echtzeit ausgleichen. Die gewünschte räumliche Beziehung zwischen dem chirurgischen Instrument und der Knochenstruktur bleibt so während des gesamten Eingriffs konstant. Eine rigide Befestigung des Patienten ist nicht erforderlich.

Automatic Tracking of patient movements  

The mechatronic assistant can track small patient movements in real time. The alignment between the surgical instrument and the bony structure thus remains constant all the time. A rigid fixation of the patient is not required.

Interaktive Arbeitsweise und haptische Führung des mechatronischen Arms

Das System arbeitet nicht vollautomatisch. Der Chirurg hat jederzeit die volle Kontrolle über das System - er erhält Unterstützung bei jenen Aufgaben, bei denen den menschlichen Fähigkeiten Grenzen gesetzt sind. Während der Operation kann er jederzeit den mechatronischen Arm greifen und wie gewünscht bewegen. Anschließend ist das System in der Lage, die ursprüngliche Position exakt wieder anzufahren. Der haptische Modus erlaubt eine robuste und genaue Bewegung durch singuläre Armkonfigurationen.

Interactive operation and haptic guidance of the robotic arm

The system does not work fully automatically. The surgeon can take full control at any time – he gets support for those parts of a procedure where human skills are limited. During surgery he can grab a handle at the wrist and move the arm as desired. Subsequently the system will move the tool exactly back to the position before interruption. The haptic operating mode is improved by methodologies to assure a robust and accurate motion through singular arm configurations.