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Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE1 Sûreté de fonctionnement et robotique médicale Club SEE L. URBAIN 30 Novembre 2000.

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2 Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE1 Sûreté de fonctionnement et robotique médicale Club SEE L. URBAIN 30 Novembre 2000

3 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE2

4 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE3 Sommaire Problématique du domaine Stratégies de sûreté de fonctionnement Méthodologie proposée par SINTERS Débat

5 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE4 Problématique LA SECURITE ProblématiqueStratégieMéthodologie

6 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE5 Modes de Panne Niveau 0 : Décès de plusieurs patients ou Opérateurs (Catastrophique) Niveau 1 : Décès Patient ou Opérateur (Très grave) Niveau 2 : Blessure Patient ou Opérateur (Grave) Niveau 3 : Désagrément Patient ou Opérateur (Tolérable) ProblématiqueStratégieMéthodologie

7 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE6 Présence humaine Patient Opérateur ProblématiqueStratégieMéthodologie

8 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE7 Environnement Hostile Espace de travail Espace de la tâche Surfaces de contact CEM ProblématiqueStratégieMéthodologie

9 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE8 Nature des tâches Niveau de performances (tâches ciblées) Précision (espace de travail ciblé) Répétitivité (améliorer le diagnostic) Temps de réponse (télé-médecine) ProblématiqueStratégieMéthodologie

10 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE9 Contraintes de construction Solution technique complexe à assembler pour répondre aux besoins du cahier des charges Problème de fabrication spécifique des composants matériels répondant aux besoins de sûreté de fonctionnement (Coûts, délais) Certification ProblématiqueStratégieMéthodologie

11 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE10 Psychologie / Responsabilité Médecin / Opérateur Patient Situation Inter-opérabilité Convivialité ProblématiqueStratégieMéthodologie

12 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE11 Stratégie Redondances Testabilité Sécurité intrinsèque Fiabilité / Sécurité ProblématiqueStratégieMéthodologie

13 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE12 Mise en parallèle ou en série de composants –Coûts –Complexité intrinsèque –Fiabilité Redondances ProblématiqueStratégieMéthodologie

14 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE13 Limitations opérationnelles Volume de travail Vitesse dintervention Configurations des manipulateurs Degrés de liberté Fonctionnalités ProblématiqueStratégieMéthodologie

15 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE14 Prévention des pannes anticiper la panne pour préparer la séquence darrêt Testabilité ProblématiqueStratégieMéthodologie

16 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE15 Sécurité intrinsèque Capacité à diminuer le niveau maximum de risque par construction Possibilité de perte de fiabilité au profit dune augmentation de la sécurité ProblématiqueStratégieMéthodologie

17 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE16 Démarche SINTERS Basée sur notre démarche utilisée en aéronautique Notion de mode de pannes Notion d arbres de panne Consolidation multicritères ProblématiqueStratégieMéthodologie

18 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE17 Analyse Mécanique Décomposition fonctionnelle des constituants de la chaîne poly-articulée ProblématiqueStratégieMéthodologie Potence Robot Σ Axes 1 à N Capteur deffort Porte Sonde - Sonde Homme Décomposition fonctionnelle des constituants de la chaîne poly-articulée

19 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE18 Décomposition des blocs ProblématiqueStratégieMéthodologie Potence Robot Moteur i Limiteur de couple i Réducteur Axe i Résolveur Axe i Butée mécanique Résolveur Axe i Résolveur Moteur i Roulement à bille

20 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE19 Analyse des blocs ProblématiqueStratégieMéthodologie

21 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE20 Classement des événements redoutés Niveau 1 –Basculement du robot Niveau 2 –Chute de la sonde –Chute dun élément du robot Niveau 3 –Vibration du robot ProblématiqueStratégieMéthodologie

22 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE21 Arbre de Panne ProblématiqueStratégieMéthodologie Basculement du robot Rupture de potenceSurcharge extérieure Structure dont le centre de gravité est le bras du polygone de sustentation

23 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE22 Analyse électrique ProblématiqueStratégieMéthodologie

24 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE23 Schéma de principe de l ensemble sécurité ProblématiqueStratégieMéthodologie

25 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE24 Décomposition des blocs ProblématiqueStratégieMéthodologie Carte d axes Carte relais Moteur iTranslateur i Frein axe i Convertisseur Fréquence moteur i Résolveur moteur i Convertisseur résolveur/codeur i Résolveur axe i Watchdog

26 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE25 Événements électriques redoutés Niveau 1 –Électrocution patient ou opérateur Niveau 2 –Étranglement Patient (statique sur effort) –Choc patient ou opérateur (Contrôle non maîtrisé du déplacement) Niveau 3 –Effort statique sur patient ProblématiqueStratégieMéthodologie

27 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE26 Événements logiciels redoutés Niveau 1 –Mauvaise utilisation IHM –Arrêt d un processus –Calcul erroné des modèles ProblématiqueStratégieMéthodologie

28 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE27 Gestion des pannes Décélération du bras jusquà immobilisation de celui-ci et/ou annulation de laction en cours Mise en position dattente du système, bras immobile jusquà la suppression du problème Mise en arrêt durgence et coupure générale de la puissance. Immobilisation du bras et arrêt asservissement du robot. Suit une procédure d initialisation des variables et remise en puissance possible après disparition du problème ProblématiqueStratégieMéthodologie

29 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE28 Consolidation multicritères Objectif : Diminuer le niveau de criticité des pannes en considérant l action combinée de chaque partie constituant le système Conséquence : Peu de redondance locale dans chacune des parties du système (mécanique, électrique ou logicielle) Interaction des éléments entre eux ProblématiqueStratégieMéthodologie

30 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE29 Analyse multicritères ProblématiqueStratégieMéthodologie

31 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE30 Synthèse Structures à réaliser fortement dépendantes du domaine applicatif Adéquation forte communauté médicale / Constructeurs de robots

32 20/10/00Sûreté de fonctionnement et robotique médicale / Club SEE31 Synthèse Robotique Télé-opérée Robotique de ré-éducation fonctionnelle Outils d analyse basés sur des méta-modèles


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