Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program - Collaborative R&D Initiatives

This agreement has been amended 1 time(s). The end date of this agreement has been modified by 364 days.

Cet accord a été modifié 1 fois. La date de fin du présent accord a été changé de 364 jours.

The use of robotics in orthopedic surgery substantially reduces the patient recovery time and enhances the operation’s efficiency, reliability, autonomy, and standardization. Despite these advantages, issues such as cost, safety, and training must be addressed before Robot-Assisted Orthopedic Surgery (RAOS) becomes widely available. This Project will employ a digital twin approach to help reduce the cost and increase the safety of RAOS technology. Offline and in-process computer simulations are a key part of the current RAOS systems. This Project seeks to enhance these simulations by integrating the process physics (e.g. forces, temperature, vibrations). Specifically, the Project focuses on combining physics-based and data-driven methods to develop high-fidelity and high-efficiency models of the process physics during RAOS. These models will then be used to develop a pilot software, ultimately leading to the envisioned digital twin.

En chirurgie orthopédique, la robotique réduit passablement le temps que le patient met à se rétablir tout en rendant l’intervention plus efficace, fiable, indépendante et homogène. Malgré ces avantages, des difficultés persistent (coût, sûreté, formation) et devront être surmontées avant que la chirurgie orthopédique assistée par robot (COAR) devienne largement accessible. Le projet recourra à l’approche du jumeau numérique pour réduire le coût de la technologie COAR et rendre la technologie plus sûre. Les simulations informatiques hors ligne et en cours d’intervention occupent une place déterminante dans les systèmes de COAR actuels. On s’efforcera d’améliorer ces simulations en y amalgamant la physique du procédé (à savoir, forces, température, vibrations). Plus précisément, le projet combinera les méthodes qui reposent sur la physique et celles qui sont articulées sur les données pour créer des modèles très fidèles et efficaces de la physique du procédé durant la COAR. Ensuite, ces modèles serviront à créer un logiciel pilote qui aboutira éventuellement au jumeau numérique envisagé.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

Collaborate on multiparty research and development programs to catalyze transformative, high-risk, high-reward research with the potential for game-changing scientific discoveries and technological breakthroughs in priority areas.

Collaborer à des programmes multipartites de recherche-développement dans le but de profiter de la synergie entre la recherche transformatrice à haut risque et à haut rendement et le potentiel de découvertes scientifiques et de percées technologiques révolutionnaires dans des secteurs d’intervention prioritaires.