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Photo von Heinz Wörn

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Heinz Wörn

Professor im Ruhestand
Tel.: +49 721 608-44006
Fax: +49 721 608-47141
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Zur Person

Professor Wörn studierte Elektrotechnik an der Universität Stuttgart und promovierte dort am Institut für Werkzeugmaschinen mit seiner Arbeit zu dem Thema "Mehrprozessorsteuerungssystem für Werkzeugmaschinen mit standartisierten Schnittstellen". Im Anschluss arbeitete er bei KUKA Schweißanlagen und Roboter GmbH, wo er eine leitende Stellung in Forschung und Entwicklung inne hatte. Professor Wörn ist ein international anerkannter Experte für Roboter und Automation. Seine Erfahrung umfasst Roboteranwendungen, Robotersteuerungen und Sensoren für Roboter, sowie deren Programmmierung und Simulation. Seit 1997 leitet er das Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik der Universität Karlsruhe als Professor für "Komplexe Systeme in Automation und Robotik".

Forschungsgebiete

  • Planung, Programmierung, Steuerung, Diagnose und Sensorsysteme für Industrieroboter
  • Autonome, mobile Roboter, Mikroroboter, Serviceroboter, Teleroboter, Autonome Fahrzeuge
  • Planung und Simulation von Anlagen und Fabriken
  • Roboter- und sensorgestützte Chirurgie
  • Mikromontage
  • Modellierung komplexer Systeme in Produktion und Medizin

Knowledge-based System for Port Placement and Robot Setup Optimization in Minimally Invasive Surgery

AutorOliver Weede, Markus Mehrwald and Heinz Wörn
Jahr2012
Veröffentlicht inProc. of IFAC SYROCO 2012
KurzfassungA new knowledge-based planning system is presented, that optimizes the positions of ports for the instruments and the endoscopic camera in manual and robot assisted laparoscopic surgery. For robot assisted interventions, the initial robot configuration of the da Vinci® Surgical System is included in the optimization. Modeling of the patient, the intervention and the telemanipulator are described. The patient model is including the pneumoperitoneum. The intervention model is inferred from recorded trajectories of the surgical instruments. The optimization is performed with the Seed Throwing Optimization meta-heuristic. Criteria for optimization are reachability of target areas, collision avoidance and dexterity as well as ergonomic factors. These criteria are modeled as fuzzy sets. The optimized port positions are projected on the patient’s abdomen with a new laser-based projection system. The error of the laser-based projection was measured. The advantages and disadvantages of the system are discussed and compared to an existing augmented reality system. First results show that the computed configuration leads to maximum access in the operation field in the narrow pelvis, maximum separation of the telemanipulator´s arms and allows an ergonomic completion of the intervention.
Bibtex@article{ ipr_1170857409, author = "{Oliver Weede and Markus Mehrwald and Heinz W{{\"o}}rn}", title = "{Knowledge-based System for Port Placement and Robot Setup Optimization in Minimally Invasive Surgery}", year = "2012", journal = "{Proc. of IFAC SYROCO 2012}", }
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