Projekt „SoKoRoMed“: Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig und ICCAS der Uni Leipzig entwickeln neues Medizin- und Robotertechniksystem
Mit dem erfolgreichen Kick-off des Projekts „SoKoRoMed – Soft und Kontinuums Robotik in der Medizin“ ist am 03. September 2024 der Startschuss für ein gemeinsames Forschungsvorhaben der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig und des Innovation Center Computer Assisted Surgery (ICCAS) der Universität Leipzig gefallen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung weicher robotischer Endeffektoren für den klinischen Einsatz, wobei die gebündelten Ressourcen und Kompetenzen beider Kooperationspartner hier eine zentrale Rolle spielen.
Für SoKoRoMed leistet die HTWK durch ihre Expertise in Regelungstechnik (Prof. Jäkel), Simulation (Prof. Schönfelder) und Materialwissenschaft (Prof. Böhm) einen entscheidenden Beitrag in der technischen Umsetzung der Systemkomponenten. Das ICCAS (Projektleitung Prof. Thomas Neumuth) fokussiert sich auf die klinischen Anforderungen, den Systementwurf und die klinische Integration.
Das Forschungsvorhaben zielt auf die Etablierung definierter Prozessketten für die Herstellung patienten- bzw. anwendungsspezifischer weicher Endeffektoren ab. Dazu werden neue Werkstoffe, geeignete Berechnungsverfahren und eine angepasste 3D-Drucktechnik entwickelt. Die Soft- und Kontinuums-Roboter werden im Projekt konzipiert und in Kombination mit konventioneller Medizin- und Robotertechnik in einem klinischen Gesamtdemonstrator für spezifische Interventionen zur Anwendung gebracht. Über die Definition von Standards zur System- und Funktionsbeschreibung soll die klinische Translation erleichtert werden.
Soft- und Kontinuums-Roboter (SKR) aus weichen Polymeren erlauben eine erhöhte Beweglichkeit und Manövrierfähigkeit sowie eine verbesserte Präzision bei komplexen chirurgischen Eingriffen. Obwohl bereits verschiedene Ansätze und Steuerungsmethoden für solche SKR erforscht wurden, befinden sich aufgrund zahlreicher Herausforderungen nur wenige der bestehenden Konzepte in klinischer Translation. Ein wesentlicher Grund dafür ist der hohe Zeitaufwand bei der Herstellung weicher Roboter, bedingt durch die Vielzahl an Teilarbeitsschritten. Zudem stellen der Entwurf, die Simulation und die korrekte Ansteuerung dieser Systeme weitere wissenschaftliche Herausforderungen dar.
Das Projekt wird bis Sommer 2026 von der Sächsischen Aufbaubank - Förderbank (SAB) gefördert und von der Europäischen Union kofinanziert.