20.500.12556/RUL-170097 Analiza sistema za vodenje medicinskih laserjev s pomočjo kolaborativnega robota Analysis of a medical laser guidance system using a collaborative robot Delo obravnava optimiranje gibanja kolaborativne robotske roke, ki se bo uporabljala za laserske medicinske terapije. Motiv za razvoj takšnega sistema je predvsem izboljšana natančnost in enakomernost segrevanja tkiva v primerjavi z ročnim vodenjem laserskega snopa. Optimizacija gibanja se pri tem nanaša predvsem na pohitritev procesa ob hkratni polni izkoriščenosti razpoložljive moči laserja. V ta namen smo v prvem delu s termalno kamero izmerili segrevanje obsevane površine z različno oblikovanimi trajektorijami ter ovrednotili homogenost temperaturnega polja. Pri tem smo uporabili laser Er:YAG in kolaborativno robotsko roko UR5. Nadalje smo izvedli numerične simulacije laserskega segrevanja tkiva, kjer smo upoštevali tranzientni prevod toplote in premikanje laserskega snopa po enakih trajektorijah. Pri tem smo ugotovili zadovoljivo ujemanje rezultatov (odstopanje do 10 % po dveh prehodih trajektorije). V drugem delu smo raziskali možnost hitrejšega vodenja laserskega snopa s pomočjo odklanjanja zadnjega sklepa robota. Ugotovili smo, da lahko na ta način dosegamo primerljive homogenosti temperaturnega polja ob večjih hitrostih. S tem smo pokazali na možnost uporabe laserja pri višji moči, kar predstavlja pomembno prednost pred obstoječimi rešitvami. The work deals with the optimization of the motion of a collaborative robotic arm intended for use in laser medical therapies. The motivation for developing such a system lies primarily in the improved precision and uniformity of tissue heating compared to manual guidance of the laser beam. The optimization of movement refers mainly on speeding up the process while making full use of the available laser power. Therefore, in the first part of the study, we used a thermal camera to measure the heating of the irradiated surface using different trajectories and evaluated the homogeneity of the temperature field. We used an Er:YAG laser and a UR5 collaborative robotic arm. Afterwards, we conducted numerical simulations of laser tissue heating, taking into account transient heat conduction and the movement of the laser beam along those same trajectories. We observed satisfactory matching between the results (deviation of up to 10 % after two trajectory passes). In the second part, we explored the possibility of faster laser beam guidance by deflecting the robot’s last joint. We found that this approach allows us to achieve a comparable temperature field homogeneity at higher speeds. This demonstrates the potential for using the laser at higher power levels, representing a significant advantage over existing solutions. koža infrardeča termografija Er:YAG laser kolaborativna robotska roka trajektorije simualcija laserskega segrevanja skin infrared thermography Er:YAG laser collaborative robot arm trajectories simulation of laser heating true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2025-07-02 12:58:43 2025-07-02 12:58:43 2025-07-03 04:43:10 0000-00-00 00:00:00 2025 0 0 XX, 63 str. 2025 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 2026-06-20 615.849.7:007.52:004.942(043.2) 271153 241127171 39153.pdf 39153.pdf 1 63CD2128FEA77B425499C9CA5F79AFAA 407bbc679913f0faa2bfb39179606167ddd04e0d0a49af86a7095e6d95572fe7 9fd6396e-5731-11f0-b232-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=212028 Fakulteta za strojništvo 0 0 0