Diseño de pinza para CMI (Cirugía de Mínima Invasión) actuada mediante cables SMA con realimentación de fuerza

Abstract

Tras una sucesión de proyectos enfocados en la investigación de las aplicaciones de las aleaciones de memoria de forma como actuadores, dentro del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad Politécnica de Cartagena ha surgido la iniciativa de continuar dentro de esta línea de investigación, ahondando en las aptitudes intrínsecas de este tipo de materiales para cumplir con las tareas específicas como actuadores. En continuidad con los estudios anteriores, se ha pensado en la introducción de los actuadores basados en aleaciones de memoria de forma dentro de la industria médica, tratando de aprovechar sus cualidades de alto ratio fuerza-masa y bajo consumo. De esta forma, nace la motivación para renovar una herramienta básica dentro del ámbito de la medicina como son las pinzas para cirugía de mínima invasión. Tratando de aportar un control electrónico con realimentación de fuerza para así dotar de un aspecto de control muy relevante en este tipo de herramienta médica. El objetivo del presente trabajo es lograr diseñar una pinza CMI. Para ello este estudio tratará de aportar toda la información relativa a los aspectos característicos de los actuadores basados en aleaciones de memoria de forma aplicados de forma directa a la actuación electrónica de las pinzas CMI. Características como son respuesta ante el control con realimentación de fuerza, tiempo de respuesta, frecuencia de respuesta, etc. También son objetivos directos el desarrollo de sensores de fuerza específicos para lograr la realimentación de fuerza necesaria para ejercer el control sobre la actuación de la pinza; así como el desarrollo e implementación de los acondicionamientos electrónicos necesarios para la correcta excitación de los actuadores basados en aleaciones de memoria de forma. Además, también se toma como objetivo el desarrollo e implementación mecánico de un prototipo de pinza CMI actuada mediante cables basados en aleaciones de memoria de forma.