Bei der konventionellen Ultraschalluntersuchung muss die Sonde fest auf den Bereich des Unterarms gedrückt werden, in dem möglicherweise eine Fraktur vorliegt, was für junge Patienten äußerst schmerzhaft sein kann. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines kontaktlosen, robotergestützten Ultraschallscansystems, um die Diagnoseergebnisse zu verbessern und die Beschwerden der Patienten bei der Frakturerkennung zu verringern. Um den Zielbereich genau zu scannen, muss der Roboter die genaue Position und Ausrichtung des Unterarms im Wassertank erkennen. Dies erfordert eine präzise Hand-Augen-Koordination unter Wasser, damit der Roboter den Zielbereich genau ansteuern kann. Zudem muss sich das Bewegungsplanungssystem dynamisch an unterschiedliche Unterarmgrößen anpassen, um effiziente und konsistente Scans zu gewährleisten.
Aufgaben
- Forschung zu Methoden der Hand-Augen-Kalibrierung und Auswahl eines geeigneten Ansatzes für Unterwasser-Ultraschallanwendungen.
- Design und Konstruktion eines CAD-Gehäuses für eine Kamera zur Unterwasserkalibrierung.
- Implementierung von Unterwasser-Hand-Augen-Kalibrierung zur automatischen Erkennung des Unterarm-Scanbereichs.
- Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Anpassung des Ultraschall-Startpunkts an Größe und Form des Unterarms im Wasser.
- Test und Validierung des Systems mit Ultraschallstation und pädiatrischem Unterarmphantom.
Erforderliche Vorkenntnisse
Programmierkenntnisse in Python oder C++
ROS
Fließende Englischkenntnisse
Hilfreiche Vorkenntnisse
Kenntnisse in MoveIt, Computer Vision und CAD.
Ergebnisse der Arbeit
Ein funktionsfähiger Prototyp eines robotergestützten Ultraschallsystems für kontaktlose Untersuchungen.