<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.18.749-752</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-488</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (ПО МАТЕРИАЛАМ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ "ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА" - 2017)</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOTIC SYSTEMS (ON THE MATERIALS OF THE INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL CONFERENCE "EXTREME ROBOTICS (ER-2017)")</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Подход и опыт проектирования медицинской коллаборативной робототехники для лазерной хирургии и биопринтинга</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Approach and Experience of Designing Medical Collaborative Robotics for Laser Surgery and Bio-Printing</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Подураев</surname><given-names>Ю. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Poduraev</surname><given-names>Yu. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">y.poduraev@stankin.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", Институт автоматизации и робототехники<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Moscow State University of Technology "STANKIN"<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>18</volume><issue>11</issue><fpage>749</fpage><lpage>752</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/488">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/488</self-uri><abstract><p>Проведен анализ современных тенденций развития и методов построения коллаборативных медицинских робототехнических систем. Предложен подход к проектированию медицинской коллаборативной робототехники, который направлен на целенаправленный научно-технический поиск роботических и мехатронных технологий, позволяющих принципиально превысить возможности естественных систем человека при выполнении медицинских операций. Приводятся результаты разработки исследовательских прототипов медицинских роботов и их экспериментального тестирования на операциях лазерной челюстно-ли-цевой хирургии и биопринтинга, выполненных совместно специалистами Московского государственного технологического университета "СТАНКИН" и Московского государственного медико-стоматологического университета им. А. И. Евдокимова.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The analysis of modern development trends and methods of construction of collaborative medical robotic systems is carried out. An approach is proposed for the design of medical collaborative robotics, which is aimed at a purposeful scientific and technical search for new robotic and mechatronic technologies. The goal of developing new technologies is a significant excess of the capabilities of natural human systems in the performance of medical operations. In the following work, the state and development trends of medical robotics such as autonomous robotic surgery and recently found application in a medical field additive manufacturing are studied. Design approach applicable to the relatively new medical collaborative robotics is proposed. Several mathematical criteria with respect to both engineering and medical aspects are developed. Based on the analysis of typical movements and trajectories of the medical instrument, the following functional criteria were used in the design: - the standard deviation from a linear (semilunar, scalloped) trajectory is the deviation value at each point from its projection to the midline; - the error in the magnitude of the air gap between the laser tip and the treated biological tissue; - accuracy of the average speed of movement of a medical instrument; - standard deviation from the average speed of movement of a medical instrument. Components of efficient surgery robot are described. Results of the development of two experimental setups for the maxil-lofacial laser surgery robotic system and robotic based 3D bio-printing 'in situ', respectively, are given. Proposed systems exceed the capabilities of human in the performance of medical operations, and can be a basis for the development of principally new maxillofacial laser surgery and 3D bio-printing robotic based systems. This work accomplished by collaboration of Moscow State Technological University "STANKIN" and Moscow State University of Medicine and Dentistry named after A I. Evdokimov.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>коллаборативная робототехника</kwd><kwd>медицинский робот</kwd><kwd>роботические технологии</kwd><kwd>мехатронные технологии</kwd><kwd>роботы для лазерной хирургии</kwd><kwd>роботы для биопринтинга</kwd><kwd>collaborative robotics</kwd><kwd>medical robot</kwd><kwd>robotic technology</kwd><kwd>mechatronic technologies</kwd><kwd>robots for laser surgery</kwd><kwd>robots for bioprinting</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буйнов М. А., Воротников А. А., Климов Д. Д., Малышев И. Ю., Миронов В. А., Парфенов В. А., Перейра Д. А. С., Подураев Ю. В., Хесуани Ю. Д. Роботические технологии в медицине и биопринтинге: состояние проблемы и современные тенденции // Вестник МГТУ "Станкин". 2017. № 1 (40).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Буйнов М. А., Воротников А. А., Климов Д. Д., Малышев И. Ю., Миронов В. А., Парфенов В. А., Перейра Д. А. С., Подураев Ю. В., Хесуани Ю. Д. Роботические технологии в медицине и биопринтинге: состояние проблемы и современные тенденции // Вестник МГТУ "Станкин". 2017. № 1 (40).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">URL: https://www.youtube.com/watch?v=a2SdbM4qWkU&amp; feature = youtu.be</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">URL: https://www.youtube.com/watch?v=a2SdbM4qWkU&amp; feature = youtu.be</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Колонтарев К. Б., Пушкарь Д. Ю., Говоров А. В., Шептунов С. А. История развития роботических технологий в медицине // Известия ВУЗов. Поволжский регион. Медицинские науки. 2014. № 4 (32). С. 125-140.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Колонтарев К. Б., Пушкарь Д. Ю., Говоров А. В., Шептунов С. А. История развития роботических технологий в медицине // Известия ВУЗов. Поволжский регион. Медицинские науки. 2014. № 4 (32). С. 125-140.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Базикян Э. А., Чунихин А. А. Малоинвазивные лазерные технологии на основе роботизированных мультифункциональных комплексов в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии // Российский стоматологический журнал. 2016. Т. 20, № 5. С. 228-231.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Базикян Э. А., Чунихин А. А. Малоинвазивные лазерные технологии на основе роботизированных мультифункциональных комплексов в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии // Российский стоматологический журнал. 2016. Т. 20, № 5. С. 228-231.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чунихин А. А., Саакян М. Ю., Гажва С. И., Базикян Э. А. Разработка наносекундного лазерного модуля, встраиваемого в роботизированный многофункциональный хирургический комплекс для малоинвазивной терапии патологии челюстно-лицевой области и определение эффектов его воздействия на плазму крови // Современные технологии в медицине. 2016. Т. 8, № 4. С. 30-35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чунихин А. А., Саакян М. Ю., Гажва С. И., Базикян Э. А. Разработка наносекундного лазерного модуля, встраиваемого в роботизированный многофункциональный хирургический комплекс для малоинвазивной терапии патологии челюстно-лицевой области и определение эффектов его воздействия на плазму крови // Современные технологии в медицине. 2016. Т. 8, № 4. С. 30-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mironov V., Kasyanov V., Markwald R. Organ printing: from bioprinter to organ biofabrication line // Current Opinion in Biotechnology. 2011. N. 22. Р. 667-673.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mironov V., Kasyanov V., Markwald R. Organ printing: from bioprinter to organ biofabrication line // Current Opinion in Biotechnology. 2011. N. 22. Р. 667-673.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Manyi Wang, Jiankang He, Yaxiong Liu, Meng Li, Dichen Li, Zhongmin Jin. The trend towards in vivo bioprinting // International Journal of Bioprinting. 2015. Vol. 1, N. 1. Р. 15-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Manyi Wang, Jiankang He, Yaxiong Liu, Meng Li, Dichen Li, Zhongmin Jin. The trend towards in vivo bioprinting // International Journal of Bioprinting. 2015. Vol. 1, N. 1. Р. 15-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Миронов В. А. Технология трехмерной биопечати. URL: http://umedp.ru/news/vladimir_aleksandrovich_mironov_tekhnolo-giya_trekhmernoy_biopec hati.html. Дата доступа 30.03.2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Миронов В. А. Технология трехмерной биопечати. URL: http://umedp.ru/news/vladimir_aleksandrovich_mironov_tekhnolo-giya_trekhmernoy_biopec hati.html. Дата доступа 30.03.2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каган В. Г. 50, 40, 30, 20, 10 лет спустя (размышления после IMTS-2000 и PKM-2). М.: РАСХН, 2003. 76 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Каган В. Г. 50, 40, 30, 20, 10 лет спустя (размышления после IMTS-2000 и PKM-2). М.: РАСХН, 2003. 76 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
