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Serge TORFS


coordonnées


Ecole polytechnique de Bruxelles
Serge TORFS
tel 02 650 36 49, Serge.Torfs@ulb.ac.be
Campus du Solbosch
CP165/55, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles



unités de recherche


Automatique et analyse des systèmes [Control Engineering and System Analysis] (S.A.A.S.)



projets


Méthodes de détection, d'isolation et d'identification de défauts [Methods of identification and isolation of faults]
Il s'agit de développer des systèmes de détection, d'isolation et d'identification de défauts basées sur des modèles non linéaires des procédés supervisés. De tels systèmes sont typiquement constitués de deux parties : un générateur de résidus, qui engendre des signaux de valeur nominale nulle en l'absence de défauts et de valeur non nulle (au moins pour certains d'entre eux) en présence de défauts, et un système de décision qui analyse l'agencement des résidus nuls et non nuls et en déduit le(s) défaut(s) le(s) plus probable(s). On s'intéresse d'une part à la conception de générateurs de résidus basés sur des observateurs d'état pour des systèmes bilinéaires, des systèmes affines en l'état ou des systèmes affines en l'entrée, et d'autre part à l'étude de systèmes de décision basés sur des tests statistiques et des méthodes de classification.

Conception d'un robot esclave de téléopération à retour de force à quatre degrés de liberté en vue d'une application en chirurgie mini-invasive [Design of a four degrees of freedom slave robot for bilateral teleoperation for an application in minimally invasive surgery]
Le but de ce projet est la conception mécanique et logicielle d'un robot esclave de téléopération bilatérale appliquée à la chirurgie mini-invasive. Les couches logicielles comprennent une méthode de compensation de friction, les boucles d'amortissement mécanique ainsi qu'une surveillance des efforts appliqués. La compensation de friction tente de supprimer l'effet des non linéarités dures dans le comportement du système et améliore sa transparence lors de l'utilisation en téléopération bilatérale. Les boucles d'amortissement mécanique visent à accroître la stabilité du robot. Le monitoring des efforts appliqués est destiné à l'amélioration de la sécurité du patient. [The aim of this project is the mechanical and software design of a four degrees of freedom slave robot dedicated to bilateral teleoperation for an application in minimally invasive surgery. The software includes a friction compensation loop, the damping of the mechanism and a monitoring of the applied forces. The friction compensation loop attempts to cancel the hard nonlinearities in the behavior of the robot and enhances its transparency while performing bilateral teleoperation. The damping of the mechanism increases the stability of the robot. The monitoring of the applied forces guaranties the safety of the patient.]

Conception, réalisation et asservissement d'un dispositif de téléopération à retour de force pour la palpation en chirurgie thoracique mini-invasive [Design, realization and control of a teleoperated force feedback palpation device for inimally invasive thoracic surgery]
La chirurgie mini-invasive (CMI) consiste à opérer à travers de petites incisions, au moyen d'une caméra et d'instruments adaptés. Elle permet de mener à bien de multiples interventions avec un minimum de trauma pour le patient, parmi lesquelles l'ablation de nodules pulmonaires périphériques. Cependant, comme le chirurgien ne manipule plus directement les organes, il ne peut donc plus pratiquer de palpations pour retrouver les lésions enfouies, comme il le ferait en chirurgie classique. En conséquence, à ce jour, seuls les nodules visibles à l'oeil nu sont traités par CMI. Le but de ce travail est de développer un instrument téléopéré pour la palpation, afin d'étendre les applications de la CMI dans le domaine thoracique. Celui-ci comprend 2 parties : un robot « maître », manipulé par un opérateur, et un robot « esclave » reproduisant la tâche imposée par le maître sur l'organe. Des lois de réglages adéquates entre le maître et l'esclave permettent alors de restituer la sensation de contact [Minimally invasive surgery (MIS) consists in operating through small incisions in which a camera and adapted instruments are inserted. It allows to perform many interventions with reduced trauma for the patient. One of these is the ablation of peripheral pulmonary nodules. Nevertheless, the means for detecting nodules during MIS are limited. In fact, because of the lack of direct contact, the surgeon cannot palpate the lung to find invisible lesions, as he would do in classical open surgery. As a result, only clearly visible nodules can be treated by MIS presently. Our work aims at developing a teleoperated palpation instrument, in order to extend the possibilities of MIS in the thoracic field. Such an instrument is made of a master device, manipulated by an operator, and a slave device which is in contact with the patient and reproduces the task imposed by the master. Adequate control laws between these two parts allow to restore the operator's haptic sensation. ]



disciplines et mots clés déclarés


Analyse des systèmes Analyse harmonique Automatique Automatisme et régulation Chirurgie Ingénierie biomédicale Statistique appliquée

chirurgie mini invasive chirurgie mini-invasive détection et isolation de pannes haptique modélisation/identification/compensation de friction nodules pulmonaires observateur mimo optimisation du placement de capteurs palpation real-time implementation retour de force robotique technique de régulation avancée téléopération téléopération bilatérale thoracoscopie