Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   9 , No .   3 J un e   201 9 , pp.  1822 ~ 18 31   IS S N:  20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v 9 i 3 . pp1822 - 18 31           1822       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Autom ated medic al surgi cal t ro ll ey       N.   M. S aad 1 A.   R. A bdulla h 2 N . S.  M.   N oo r 3 ,   N.   A. H am id 4 , M.  A.   M uha m ma d Sy ahmi 5 , N.  M.   A li 6   1 ,3,4,5 Fa k ult i   Kej urute ra an   El ek tr onik  dan   Kejur u t era an   Kom pute r, Univer sit i   T ekn ika l   Malay si M el ak a ,   Malay si a   2 Fa k ult i   K ej urut era an   E le ktr ik,  Univer siti   Te kn i kal   Ma lay sia   Me la ka ,   Ma lay sia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A ug   12, 201 8   Re vised N ov   20, 2 01 8   Accepte d Dec   26, 201 8       Opera ti ng   theatr is  pl ac e   in   hospit al  where   surgi ca l   op era t ions  ar e   conduc t ed  on  pat i ent b y   surge ons.  In  the   ope rat ing  th eatre ,   t he  surgical   equi pm ent   is  pl ac ed  on  stai n le s stee ta bl e   or  on  surgica instr um ent   tray .   How eve r,   durin the   oper at ion   a ccide nts  c an  oc cur   where   the   s urgic a tool s   pla c ed  near  to  t he  surgeon  could  be  acci den tall y   be  h it   b y   th e m   during  the  surgica l   oper a tion.  Th is  m a y   c ause   th surgic a tool to  f al l   o the  floor   which  m a y   lead  to  inj ur ie s.  Hen c e,   th is  paper  pre sents  an  au to m atic  m edi c al  surgica l   trolle y   for  surgeons  to   gra op era t ing   tool e asily .   T he  proposed   s y stem  is  implemente for  au tomati cmedi ca surgica trol l e m ovement  using  Arduino  Uno  R3.   Th inve nti on   provi des  an  aut om atic  m edica l   surgica tro lle y   which  comprises   aut om at ic   gui danc e ,   wire le s cont roll e r ,   an  obstac l avoiding  det e ct ion  d evi c e,   touc s cre en  con trol l er   via   sm art   phone,   an  IP  cam era ,   tro lle y ,   an  in te gra te d   po wer  suppl y   and   proc essor.   The   trolle y   wi th  stai nl ess  stee shelve is  ide a for  use  in  cl in ic a l   envi ronm ent a nd  oper a ti on  th ea tr es.   Med ic a equi pm ent   is  lo ade in  th e   trol ley ,   th wire le ss   remote  d rive the   trolle y   to  m ove  for wards  and  bac kwards.  Auto m at ic   visua gui danc e   is  a chi ev e via   an  IP  c amera   atta ched   to  the   trol l e y   an touc h   scre en  cont roller  vi a   sm art   phone.   l a rge   amount   of  spac and  la rge   num ber   of  m at eri a ls  are   save d,   the   workload   of  m edi c a l   workers  will   be  gre atl rel ie v ed,   an the   worki ng  eff icien c y     will   b improve d.   Ke yw or d s :   Ardu i no   Au t om atic  m e dical  s urgical   trolle y m ov e m ent   IP   c am era   Op e rati on  t hea tre   Su r gical  e qu i pm ent   Copyright   ©   201 9   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   N.  M.  Saa d,    Fakult i   Keju ru t eraan   Ele ktri k dan Ke jur utera an   Ko m pu te r   Un i ver sit i   Te knikal M al ay sia  Mel aka,  Me la ka,  Mal ay sia .   Em a il no r hashim ah@ utem .ed u. m y       1.   INTROD U CTION   Op e rati ng  th ea t re   is  ver bu sy  area  a nd  ver cl ea are w hich  is  al ways  cal le as   “st eril e” .     The  s urgical   e qu i pm ent  tray   is  desig ne i order  to   la al the  s urgical   t ools  on  it T he  proce dure’ s   fl ow  will   beco m s m oo ther  if  the  e qu i pm ent  they   need   al in  on e asy   to  acce ss  on   the  tray Re centl y,  there  are   m any  carele ss cases   occurre i th e  hosp it al  fo in sta nce i n t he o per at in t heatr e [ 1 ] ,   [ 2].   T he  m essy   co nd it io of  the  op e rati ng  to ols   on  the   tray   a nd  the   posit io of  the  tr ay   ne xt   to  s urgeon   cou l m ake  th surge on  feel  un c om fo r ta ble   and  s uffo cat in wh ic c ould  le ad  the   s urgeon  c oncentrati on  to   be   disturbe d.   Sa fe ty   is  on of   t he   i m po rtant  thi ngs  t c on si der  esp eci al ly   at   the  workplace   be cause  wit hout  it the  serio us   in jurie or  deat c ould  ta ke  place  [ 3].  Work e rs  in j uri es  c ou l af fect  the  qu al it of   t he  com pan y   or   bu si ness  sta te   du t it   will   cause  the  ins urance  rate  incr eased,  oth e em plo ye es  m ay   be  distract ed  and   t he   pro du ct ivit w il be  lost  du e   to  the   acci de nt.  Acci den ts   oc cur  is  be cause   on e   ch oosin t he  wro ng  m et h od  of   proce dure  o r  due to  po or exec ution [ 4 ] ,   [ 5].   Accide nts  can  occur  anyt im and   a nyw her su c as  in  the  op e rati ng  theat re.  F or   in sta nc e,  the  usual  cases  ha ppene in   the  operati ng  r oo m   are  a ne sthesia   m ist ak es,  ope rati ons  on  the  wro ng  s ide  of  the   bo dy  par t   and  the  surgica too ls  le ft  insi de  patie nt’s  bo dy  w hich   le ad   to  loss   of  a   pat ie nt’s  li fe  [ 6].  The  i nju ries   no on ly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Autom ated me dical s urgic al t ro ll ey ( N. M. S aad)   1823   cou l ha ppen  t patie nts  but  to  su r ge ons  an oth e pe ople   inside  the  ope rati ng   room   as   well Fo e xa m ple ,     the s urgical  to ols  placed  nea r  to  s urge on cou ld b e  acci de nta ll y be h it  b y  th e m  d uri ng s urg ic al  o pe rati on.   Ma ny  researc her ha ve  stu died  on   sm art  trolle bu m any  h ave  be en  ap plied  in   su pe rm ark et .   Re fer e nce  [ 7]  pro po se sm art  trolle in  m e ga  m al wh ere  the  com ponen t   us e a re  op ti c al   sens or  as  the   sen s or   to  detect   ob sta cl es  and   Atm elA T 89V51  m icr oc ontrolle r Re fer e nce  [ 8]  propose sm art  t ro ll ey   us in RFID   to   sp ee up  t he  purc hase  of   pro du ct The  sm art  trolle will   detect   the  it e m us in ta ca rd   and   t he  ta ca r will   sen in form at i on abo ut the t ot al  p rice t o t he c ounter  dur i ng  paym ent.    Re fer e nce  [ 9]  pro po se s m art  trolle fo ll ow e that  f ollows  an tra ck  li ne  us in vi sio bas e te chn iq ue.   The   com po ne nt  use in  this  pr oj e ct   is  the  ATm e ga  m ic ro con tr ol le and   blobb i ng   te c hn i qu a the   trackin an de te ct ing   sens or.  Re fe ren ce  [ 10 ]   pro pose trolle that  fo ll ows  cu sto m er  durin shoppin act ivit ie s.  The  com po ne nt  use is  th IR  transm itter,  IR  receiver  with   m ic ro con tr oller.  Re fe ren c [11]   pro po se s hoppin tr olley   that  can  f ollo cust om er  durin sho pp i ng   with  gi ving  in f or m at ion   of   t he   it e m   locat ed  in   the   m al l.  The  com pone nt  pr opose a re  the   A r du i no  Me ga   a m ic ro con t r ol le with  ultraso nic   sens or   as  the  obj ect   detect or The  RFI te chnolo gy  an Bl uetoo t m o du le   are  pro pose as  the  re cei ver     for  the  instr uct or.   In   this  pa pe r,   autom at ic   m edical   su rg ic al   trolle m ov em e nt  is  design e to  assist   the  s urge on   a nd  nurse  i t he  oper at io t heatr e.  T his  proj ect   involve the  i m ple m entat ion   of  hardw a re  a nd  s of twa re  de sign.   The  A r du i no   Uno  R3  is  im plem ented  as  the  m ic ro con tr oller  f or   the  ha rdwar desi gn  that  co ntr ol  the  input   and   outp ut  inst ru ct io n.   Ultras on ic   se nsor  is  us e as  the  ob sta c le detect or  to  a vo i tr olley   colli de  with   obj ect   durin the  m ov em ent.  Po we wind ow   m oto is  us e as  the  m ov e m ent  com po ne nt  in  this  proj ect The  IP  ca m era  with  W i - Fi  m od ule  is  app li ed  as  m on it or   syst em   fo the  nurs to  pu m edic al   equ ipm ent  du ri ng   the   su r ge ry is co nd ucted.   This  pap e c onta ins  five  sect ion.  Sect io pro po se t he  f low  process  of   the  pr opos e m et ho dolo gy  in   detai l. Secti on  3 discusse t he  r es ult of the i m ple m entat ion  o f  h a r dw a re a nd softwa re  de velo pm ent toward  t he  autom at i m ed ic al  su r gical   tr olley  an d S ect i on 4 co nclu de  t he wor k pr ese nt ed.       2.   RESEA R CH MET HO D   2.1.   Pr oposed   m eth od   The  flo pro cess  of  t his  a uto m at ic   m edi cal   su r gical   tr olley   involve the  im ple m e ntati on   of  hard war a nd   so ft war dev el op m ent  is  sh own  i Fig ure   1.   T he  flo process  beg i wi th  the  in pu si gn al   is   transm itted  to  t he  Ardu i no  U no  R3 T he  i nput   sign al   tra nsfe in form at ion   to  the   A rdui no   and  the tra nsf er  to   the  relay   to  gi ve  outp ut  to  the  po wer   window  m oto r.   O nce  the  sig nal   is  received the  aut om atic  m edical  su r gical   trolle y   sta rts  to  m ov e   accor ding  t the  inst ru ct io giv e n.     The  po wer   wind ow   m oto will   m ov the   trolle backwa rd   or   forw a r base on  the  ul trason ic   se nso r.   O nce  the  ultraso nic  sen sor  detect   obj ect   in  f ront   of   it it   will  stop   m ov ing   unti l   ano the path  i recogn iz e d.   The the  trolle will  sta rt  m o ve.   Ot herwise  it   wil l   j ust  m ov e unti l i t reach  the l oc at ion   giv e n b y t he  instr uct or.     2.2.   H ardwar e impl ement ati on   hard war im plem entat ion   is  us e t hat  incl ud e batte ry,  wireless  s witc h,   sm artph one,   co ntr ol  unit ,   Ardu i no  Uno  R3,  Re la y,  Ultraso nic  sens or   and   m oto r.   Fig ure   belo shows  the  syst e m   arch it ect ur of   this   pro j ect The  s yst e m   arch it ec ture  us e co nsi sts  the  po we su pply   to  pow er  up  the  co ntr ol  un it T he  w irel ess  switc a nd   sm artp hone  is  use as  to  sen i nfor m at ion   to  the  co ntr ol  uni t.  The  c on t ro un it   will   co ntr ol  the  m ov e m ent  of   t he  tr olley   base on  t he  ob j ec detect or ,   rela and   m oto r.  Table   1   sho ws   the  pa ram et er   and   descr i ption f or  the pr oj ect   pro po s ed .     2.3.   Ar duin u no R 3   Ardu i no  is  w idely   us ed  as   an  open - s our ce  sing le - boar m ic ro con tr ol le fo t he  de velo pm ent   platfo rm   wh ic is  flexible e asy - to - us ha r dw a re  a nd  s of t war e   com pone nts  [ 12] I t his  stu dy,  Ard uin U no  R3  with  a onboa rd  U SB  t se rial   chi i us e to   loa co de  i nto  on - bo a r Atm ega 328  Mi cro c ontrolle r .     This  A r du i no   c on ta in eve ryt hing  nee de to   support  the  m ic ro c ontrolle r To  get  sta rted,   us er  sim ply  ne eds  t connect  A r du i no   U no   R to  com pu te wit U SB  cable The  Ard uino  consi st  14   dig i ta inp ut/o utpu pin wh ic is  us ed  as  PW out pu ts analo inputs,  6M Hz  cryst al   os ci ll ato r US connecti on,  pow er  j ac an  in - ci rcu it   syst e m   pr ogram m ing   (I CS P)  hea der   a nd   a res et   bu tt on.   T he  pin   Co nnect io of  A rduin UNO  R3   with  Othe r Har dw a re   as  s how in   Ta ble   2 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   3 June   201 9   :   1822   -   1831   1824       Figure  1 .  Pro pose d   s yst em   d esi gn           Figure  2. Syst em  arch it ect ur e         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Autom ated me dical s urgic al t ro ll ey ( N. M. S aad)   1825   Table   1 .   T he   P aram et er an D escri ption o A ut om atic  M edical   S ur gical   T ro ll ey   Para m eter   Descripti o n   Featu res   a.   Au to m atic  v isu al  g u id an ce  is  achi ev ed   v ia  an   IP   ca m e ra  atta ch ed   to   th trolley  an d   a   to u ch  scree n  con troller via a s m a rt  p h o n e.   b.   The  trolley   with   s tain less   steel  sh elv es  is  id eal  f o u se  in   clin ical  en v iron m en ts  an d   o p erating  theatres.   c.   The aut o m atic   m e d ical su rgical troll ey  c an  avo id  ob stacles  du ring  the  m o v e m en t.   d.   The d i m en sio n  of  the trolley:  95 0   m m  x 5 0 0   m m  x 9 4 0   m m .   e.   The trolle y  can su p p o rt  u p  to a  m ax i m u m   weig h t of  20  kg  f o o p ti m al op e ration .   f.   The  trolley  h as  1 5   a m p ere  lo ad   o p o wer  win d o m o to r su p p o rting  m ax i m u m   sp eed  o 1 5  RPM w ith  no  load .   g.   Battery   p o we to   su p p ly   p o wer  to   th m o to su p p o rting   m ax i m u m   sp ee d   o f   1 5   RPM  with  no  load .   h.   The trolle y  has   W i rele ss  Swit ch  Co n troller to d rive th e  t rolley  f o rwa rd an d  back ward.   i.   Visu al Guid an ce us in g  I P Ca m e ra   j.   Tou ch  Scr een C o n troller us in g  M o b ile Pho n e   k.   Integ rated Po wer  S u p p ly  is attached  t o g eth er  with  the tr o lley .   Platf o r m   a.   Ardu in o  Uno  R3 AT m eg a3 2 8  M i cr o co n troller   Actu ato an d  Dr iv er   b.   Relay  & 60   ±   1 5 RP Rated  Speed   Po wer Wind o w   Sen so r   c.   5 V DC Ult raso n ic  Sen so Mod u le   Co m m u n icatio n  T echn o lo g y   d.   IP  ca m e ra  with   W i Fi M o d u le   e.   Mob ile ph o n es   f.   W ea rable switch   Alg o rith m   a.   to u ch   screen  co n troller  v ia  s m a r p h o n is  u sed   as   an   in stru cto f o t h au to m atic  m e d ical su rgical  tr o lley  to  m o v e .   b.   The IP  ca m era  sen d  inf o r m atio n  to th e Ar d u in o  Uno  R3  and  the in stru cto r.   c.   The  p o wer  win d o m o to allo ws  t h au to m atic  m e d ical  su rgical  trolley  to   m o v e   accord in g  to th e ins tructio n  giv en .   d.   Ultraso n ic  sen so is  u sed   an d   ass ists   th p o wer  win d o to   m o v an d   av o id   th trolley   f ro m  any  o b stacles .       Table   2.   T he   p i C onnecti on  of Ar du i no UN R3  w it O th er  H ar dw a re   Ardu in o  Uno  R3     Ou tp u t   p in A0  ( 6 x  Analo g  I N)             Co n n ect to     Res isto R1   p in A1  ( 6 x   An alo g  I N)   Res isto R2   p in A2  ( 6 x  Analo g  I N)   Res isto R3   p in A3  ( 6 x  Analo g  I N)   Res isto R4   p in 1 3  ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)     Ultraso n ic sen so 1   p in 1 2  ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   Ultraso n ic sen so 1   p in 1 1  ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   Ultraso n ic sen so 2   p in 1 0   (14xDig ital I N/OU T)   Ultraso n ic sen so 2   p in 9     (14 x Dig ital I N/OU T)   Relay   p in 8     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   Relay    p in 7     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   Relay   p in 6     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   Relay   p in 5     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   RF  m o d u le r ec eiv er   p in 4     ( 1 4 x Dig ital  IN/OU T)   RF  m o d u le r ec eiv er   p in 3     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   RF  m o d u le r ec eiv er   p in 2     ( 1 4 x Dig ital I N/OU T)   RF  m o d u le r ec eiv er       2.4.   Ul tra s on i u n o R3   Ultraso nic  se nsors   are  one   of   the  fa vora ble  com ple m entary  sensors  for  i ndoor  l ocali zat ion   due  to  th e   sm a ll   siz e,  li gh twei ght,  an low  c os t   [13] It   is  us e to   m easur t he  distance  to   an   obj ect   by  us in sou nd   wav e s.  Ultras onic   se nsors   m e asur e   distance  from   sound  wav e   that  has  been   se nt  at   s pecific  fr e quen cy   and  li ste nin f or  that  sound  wa ve  to  bounce  b ack T his  de vice  has  s ta ble   pe rfor m ance  and   high  a ccur acy   rangin g from  2 c m  to  450cm .     2.5.   Wir el ess  sw itch   The  wireless  switc is  to  t ran sm it   and   receive  sign al .   The  switc powe rs  the  re cei ver   wit   3.3 - 10V dc  a nd   press  t he  bu tt on s   on  m at chi ng  RF  key  fob   rem ote.  For  t he   operati on  f or  the  wireless  s witc h,   wh e butt on  A   is  presse d,  it   act ivate the  fir st  pin  on  R m odule  (r ecei ver).  Wh il w hen  butt on  is  pr e ssed ,   it   act ivate the   second  pin   an so   on   for  al four   bu tt on s T his  is  M4  m o m entary  ty pe  act li k pu s bu tt on   and T to ggle  ty pe  act s li ke  a al te r nating t oggle  switc h.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   3 June   201 9   :   1822   -   1831   1826   2.6.   P ower w indow   The  powe wi ndow  is  us e t op e an cl ose   the  m oto r   windows   by  s witc operati on.  The   po wer  windo that  i us e has  fea tures  li ke  ca m anu factu re by  Ma la ysi an  carm aker   P r oton  w hic is  Pr ot on  W i ra  P ow e Window   C om pat ible,  with  volt age  rati ng  of  12V dc,   perfect   fit  with  inch es’  r obot  w hee with   j ust   scre ws  a nd   ca util iz up   t 10A  sh ie ld  to  dri ve  the   m oto r.   T he  ra te sp ee is  60± 15RPM w hi le   no   load  s pee i 85± 15 RPM th current  with  no   l oad   is  le ss   than  5A,  rate cu rr e nt  with   load  is  m axi m u m   to  15A  an sta ll   current  w he trolle is  locked   is  m axi m u m   to  28A  at   12V.   the  po wer   window  rate tor que  is  30kg.cm  ( 2.9 N .m wh il e stal l t orqu e  is 10 0±15k g. cm  ( ~10N.m ).     2.7.   Rel ay   Re la is  us ed  to  detect   an isolat fau lt on   tra ns m issi on   an distri buti on   li nes  by  openi ng   a nd   cl os in ci rc uit  br e ake rs.  The   functi on  of  re la is  al so   to  con t ro a   ci rcui by  lo power   sig nal  or  whe r e   sever al   ci r cuits   m us be  con t r olled  by  one  si gn al .   Re la wa us e to   switc a nd   c ha ng e   c on ta ct Re la s witc h   is  an   el ect rical ly   op e rated   sw it ch  w her e   the   current   flo wing  t hroug t he  coil  of  t he  relay   create a   m a gn et i c   fiel d.   This  m agn et ic   fiel at tract le ver   and   changes  the  sw it ch  con ta c ts.  The  coil  curren of   the  relay   c an  be   off  or  on   so   t he   relay ha ve  two  switc posi ti on a nd   m os have  do ub le   t hrow  (c hange over s witc co ntact s.   The  I np ut and  O ut pu C onnec ti on   of R el ay   as sho wn in  Tab le   3 .       Table   3.   T he   I nput a nd  O utput  C on necti on  of R el ay   Inp u t of  r elay   Ou tp u t of  r elay   Ardu in o  Uno  R3   Relay  3   Ardu in o  Uno  R3   Relay  4   Relay  3   Relay  1   Relay  4   Relay  2   Relay  1   Moto (of  po wer  w in d o w)   Relay  2   Moto (of  po wer  w in d o w)       2.8.   Ba tt er y p ower   Fo r   insta nce,  t he  pro per   oper at ion   of  m ic ro con t ro ll ers de pende on  the   vo lt age   qual it sup plied  to   them   [1 4 ] - [ 18 ] Ba tt ery  po we is  us ed  to  s upply  powe to  the  trolle y.  To  avo i from   m a lfu nction,  the  batte ry   is set  to 12 - vo l m axi m u m  v ol ta ge.       2.9.   IP  c amer w ith  w i - f m od ule   The  IP   cam era  with  W i - Fi  m odule  is  us e in  this  pro j ect   to  m on it or   the  m ov e m ent  of   the   trolle y.   The  I cam era  is  app li ed  for   the  nurse  t pu m edical   e qu i pm ent  on to   the  m edical   s urgical   trolle wh il e   su r ge ry  is  co nducte d   [19] In  this  way,  the   nurse  ca a void  inte rrup ti ng  the  s urgeon  from   go in in   a nd  out   from   the  op e ra ti ng   theat re  onl to  get  any  m edical   equ ipm ent  that  is  need e w hile  the  operati on   is  co nducted Figure  s hows  the a pps fr om   the sm art p hone  to dri ve  the  tr olley  in  real t i m e v ideo .     2.10.   Softw ar e impl ement ati on   The  s of twa re  i m ple m entat ion   is  need e to  con t ro the  Ardu i no   U n R 3.  Firstl y,  each   com m and   needs  to  be  de cl ared   at   t he  t op  of   e ac h   c oding.  T he  first   c od i ng  is  decla r ed  to   act ivate   the  ultraso nic  s ens or.   Fig ure  4   s ho ws  the  s ource   cod to  pow er  on  the  ultr aso nic  sens or s Af te the  ult rasonic  is  co nfi gure su ccess fu ll y,  the  se ns or  will   detect   any  obst acl es  in  the  m a xim u m   ran ge   of  400   to  500c m .Th so urce  cod is   bu il t   to  the  Ardu i no   U no   R to  co ntr ol  the  m ov e m ent  of   the  tr olley The   Ard uino  U no  R3  is  then  co nnect ed   to  the  relay   to  m ov the   m oto in  f orward,  re ver se rig ht  or  le ft  directi on.  Th is   syst e m   is  al so   desig ne to  st op   the  tr olley   wh e th e   obsta cl es   are   detect ed  by   the  sen sors.   Figure 5   s hows   the  f ull  s ource   co de  of   t he  s oft war e   i m ple m entat io n.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Autom ated me dical s urgic al t ro ll ey ( N. M. S aad)   1827       Figure  3 .   A pps  to dri ve  the  tr olley , w it h real - tim e v ideo           Figure   4.   S our ce co de  to  dec la re   the   ultras onic  se ns ors a nd  w irel ess  sw it c h       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   3 June   201 9   :   1822   -   1831   1828         Fig ure  5. S our ce co de fo r ov e rall  syst e m  f or  autom at ic   m ed ic al  su r gical   tr olley   m ov em e nt       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   Ardu i no  U no  R3  is  us e as   the  m ai m ic ro co ntr oller  to  interface  with  al har dwa re  use in  t his   pro j ect touc scree co ntro ll er  via  sm art  ph one  is  us ed  as  an  instr ucto for  the  autom at ic   m edical   su r gical   trolle to  m ov e.  An   I cam era  with  W i - Fi  m od ule  is  us ed  as  tra ns m itter  and   re cei ver   da ta   bet ween  tou c scree con t ro ll er   to  m on it or  t he  m ove m ent  of  aut om at ic   m edical   su r gical   tr olley   in  a nd  out  fro m   the   op e rati ng   theat re.  T he  po wer   window  m oto r   al lows   the  a uto m atic  m edica su r gical   trolle to  m ov acc ordin to  the  instru ct i on   giv e n.   Th us,  the  autom at i m edical   s ur gi cal   trolle ca le ad  surge on and   nu rses  duri ng   su r ge ry.  I or der  to  preve nt   the  a uto m at ic  m edical   su rg i cal   trolle coll iding  with  othe obj ect ,   ultra so nic   sens or s  ar e  u se to  avoid  co ll i sion. Fi g ure   sh ows  the a utom at ic   m edical   su r gical  tr olley  of th is  pro j ect .           Figure  6 A utom at ic   m edical   su r ge ry  m ov em ent   Sm artph one   W i reless  Sw it c   O bs ta cl Detec tor   Con tr ol  Un it     IP  Cam era   Power  M otor    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Autom ated me dical s urgic al t ro ll ey ( N. M. S aad)   1829   The  welfa re  of  operati ng  within  any  e ng i neer i ng  en vir on m ent  is  of  the  pri m e   i m po rta nce.     All  ex per im ent  carrie out  w ere  e xp ect e i safe   m ann er  with  no  ne ga ti ve  ef fect  on   healt an we ll being.   Healt a nd  saf et du ri ng  pr oduci ng  this  pro du ct   is  a bout  m ea su res  desi gn e t protect   the  healt a nd  safety   of   t he  gen e ral   public  w ho  m ay   be  aff ect ed  by  these  a ct ivit ie s.  Pr od uct  safety   is  a   te rm   us ed  to  descr i be   po li ci es  desi gned  to  protect   pe op le   from   ris ks   ass ociat ed  with  th ousan ds  of   c onsu m er  pro duct they   buy  an us e ver day.   The refor e sa f et and   healt m easur ed  has   al ways  been  the  c onsiderati on  be f or pro duci ng   this  aut om atic m edical  su r gic al   trolle y.   Ardu i no  U no  R3  is  im ple m e nted  as  t he  m a in  co ntr oller  to   interface  with   al hardw a re  us e in  thi s   pro j ect I is  us e to  pr oce ss  the  in pu f ro m   the  instru ct or  an tra ns m it  data  to  the  powe w indo w .     The  A rduin Uno  R3  is  sensiti ve  m i cro c ontrolle wh e re  seve ral   pr eca utions  m us be  con s idere d.    The  m axi m u m   vo lt age  ap plie to  the  A rdui no   Uno  R3  is  5.5  volt   wh e re  it   do es  not  exc eed  12  volt to  avo id   ov e rloa vo lt a ge  an it   is  ap plied  on   direct   current  only The  in put  an ou t pu pin we re  not  s horteni ng   t avo i overc urr ent  co nd it io on   both  in pu and   outp ut  pins.  The  pushb utton or   s witc he wer c onne ct ed  to   the  Ar duin U no   R us i ng   pull   up   a nd  pull dow resist or.  Fig ure  7   s how the  schem at i ci rcu it   of   hardw a r e   and   s of t war im ple m entat ion   of   autom at ic   m edical   su rg e r trolle us ing   Pr ote us T he  schem at ic  includes  the   connecti on  of  Ardu i no Un o R to  u lt ras onic  sen s or,   relay s and m oto r.           Fig ure  7.   Sc he m at ic  d ia gr am   for  the  h a r dw a re im ple m entation   of   a uto m at i c m edical  su rgery    trolle y   m ov e m ent       Wh e t he  to rque  of   t he  powe wi ndow  m oto is   dec rease,   inerti im pact  i re du ce d.  Thi preca utio is  con si der e t av oi m edic al   stuff   fell   do wn   w hen  the  t ro ll ey   m ov es  and   sto p.   T he  oth e preca ution   i s   consi der e is  the  ty re  su r face The  ty re  su r f ace  was  m od ifie to  ha ve  hi gh e gri s it   can  ena ble  the  trolle to m ov e to t he l ocati on   with out sl idin t o other place .   Seve ra wires  wer us e in  connecti ng  the   batte ry  with  t he  relay   an t he  po wer   window  m oto r.    The  en of  ea ch  wire  is  im p lem ented  with   the  connecto r The  co nnect or us e are  m ade  from   rei nfor ce insu la ti on  w he re  the  protect ion   is  pro vid e by  sin gle  or  basic  ins u la ti on   but  has  t he  sam pr otect ive  pro per ti es  as  double   ins ulati on  bet ween   t wo  cables  w he connecte d.  It  i du t pre ve nt  from   the  cur re nt   le akag e.  T hu s , i t can b e  last  lo ng e a nd it  is a  pro per   way to   connect  betwe en  tw ca bles.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  9 , N o.   3 June   201 9   :   1822   -   1831   1830   Last   but  not  le ast the   a utom at ic   m edical  su r ge ry  trolle is  m ade  fro m   al u m inu m   ste rili ze  fo r   protect ion   a gai ns ge rm and   infecti on.  pro per   hygien is  m us in  healt h - ca re  e nv i ronm ent  si nce  thi s   pro du ct   will   be  us ed  in  hos pital it env ir onm ent.  Alumin um   is  a   m e tal  us widely   i hosp it al   bec ause  it s   pro per ty   agai nst   ru st.   T hu s i is  easy   to  cl ean.  Be si des  t hat,  F ood  Safe   Coati ngs  f or  Me ta app li ed  on  the   trolle since  t he   pro duct   will   be  us e to   plac surge ry  uten sil and  re quir extra   protect i on  agai ns germ   and   ru st.  T hat is   es pecial ly  tru e if   you w ork  i n he al th care, w he r e poor  hygie ne  can be m at te of li fe and deat h.       4.   CONCL US I O N   In   c on cl us io n,   an  aut om atic  m edical   su rg e r trolle is  dev el op e to  assis su rgeo ns   to  r each  m edical  equ i pm ent  du r ing   s urgical   operati on.  T he  auto m at ic   m edical   su rg e ry  trolle syst e m   i dev el op e w it m ic ro co ntro ll e base on  At m ega3 28   cal le Ard uino  Uno   R3.   T he  Ard ui no  U no  R3   re cei ve  in put  sig nal  a nd   delivers  outp ut   to  the  relay   and   powe window  m oto r   to  m ov the  autom at ic   medical   su r ge ry  trolle y   The  a uto m at ic  m edical   su rgery  trolle m ov base on  the  ultraso nic  s ens or   w her e   the  se nsor  will   m ov e   wh e ne ver   no  obj ect   is  blo c ki ng   t he  wat  thr ough  the  l ocati on.  A IP   cam era  with   W i - Fi  m od ule  is  at ta ch  as   the m on it or in g sy stem  f or the  nur se  to  m ov e  the   tr olley  in  a nd out  from  the oper at i ng   t he at re.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  a uthors  w ou l li ke  to  t ha nk   t he  U ni ve rsiti Tekn i kal  Ma la ysi Me lak ( UTeM) R ehab il it at ion   En gin eeri ng  A ssist ive  Tech no l og ( REAT)   re sear ch  gro up  unde Ce nter  of  Roboti cs  &   I ndus tria l   Au t om ation   ( Ce RIA),  A dv a nced   Digital   Sign al   Processi ng   (ADSP)  Re search  La bor at or an Mi nistry  of   Scie nce,   Tec hnology  I nnovat ion  (M OS T I)  Ma la ysi f or   spo nsori ng  this   work  unde pro j ect    06 - 01 - 14 - SF 00119 L0 0025 a nd the  use  of  t he  ex ist in facil it ie s to  c o m plete  this  proj ect .       REFERE NCE S   [1]   Stahe PF . ,   " Th e   te nth  y e ar  of  th Univer sal  Protocol”:  Are  Our  Pati ent Saf er  T oda y ? , Bone   &   Joi nt  360 ,   vol.  3 ,   no.   1 ,   pp . 7 - 10,   Feb  2014.   [2]   Kim   F J,  da  Silva  RD,  Gus ta fson  D,  Nogueira   L ,   Harl in  T ,   Paul  DL. , Curre n Iss ues  in  Pati en Safe t y   in  Surger y Revi ew,”  Pat i en Saf et y   in   Surge ry ,   vol .   9 ,   no .   1 ,   Dec ember2015.   [3]   Stefa nidi D,  W ang  F,  Korndorffer  JR,  Dunne  JB,  Scott   DJ . ,   R oboti A ss ista nc e   Im prove Intracorpore a Suturi ng   Perform anc an Safe t y   in  the  Opera ti ng  Roo m   while   Dec re a sing  Opera tor  W orkloa d,   Sur gic al  Endoscop y   vol.   24 ,   no .   2 ,   pp .   377 - 820 ,   Feb   2 010.   [4]   Newm an - Toke DE,   Pronovos PJ . ,   Diagnosti c   Err ors  -   Th Next  Fronti er  for  Pati e nt   Safe t y ,   Journal  Ame ric al  Me dic a Associa ti on ,   vol. 301 ,   n o.   10 ,   Mar ch200 9.   [5]   Griffe FD ,   Stephe ns L S,  Alexa n der   JB,  Bai ley   HR,  Maiz e SE,   Sutton  BH,  Pos ner   KL. ,   The   Amer ican  Coll eg of  Surgeons’  Closed  Cla ims   Stud y New  Insights  for  Im proving  Care,”   Jou rnal  o th e   Ame rican  Col lege  of  Surgeons vol.   204 ,   no .   4 ,   p p.   561 - 9 ,   2007 .   [6]   Cava llini  GM ,   e al . ,   Cli n ic a Risk  Mana gement   in  E y Outpat i e nt  Surger y AN ew  Surgica Safe t y   Che ckl ist  for   Cat ar ac Surger y   and  Intra v it r ea Anti - VEGF   Inje ct ion ,   Gr aef e’s  Archi ve   for  Cli nic al  an Ex perime nta l   Ophthalmology ,   vol.   251 ,   no .   3 ,   p p.   889 - 94 ,   Mar   2 013.   [7]   Aw at J,  Aw at S.,   Sm art   Trol ley   in  Mega   Mal l,   Int ernati onal   Journal  of  Eme rging  Technol ogy  and  Adv anced   Engi ne ering ,   vol .   2 ,   no .   3 .   Mar ch   2012.   [8]   Hanwat A,  T haka re  P. ,   Smart   Trolle using  RF ID,”   Inte rnational   Journa of  Re search  in  Sci en ce   a n d   Engi ne ering ,   pp.   2394 - 8299,   201 5.   [9]   Seema  U.,   et   al. ,   Sm art   Trol l e y   Follower  usi ng  Vision  base Te chni qu e,   IJCA   Proceedi n gs  on  Nati onal   Confe renc on   A dvanc es  in  Com puti ng,   Comm u nic ati on   and  N etwor ki ng  ACCNET   2016 ,   vol . 7,   p p.   8 - 10 ,   2016 .   [10]   Ali,   A.  A. ,   e al . . ,   Follow  Me  Trol l e y , ”  Inte rn ati onal  Journal  for  Sci en ti fic  R e search  and  Dev el opment ,   vol .   2 2,   no.   2 ,   pp . 192 - 19 3 ,   2014 .   [11]   Ng  YL,   e a l . ,   Autom at ic   Hum angShopping  Trol l e y   withSm art   Shopping   Sy stem, ”  JurnalT ek nolog i ,   vo l.   7 3,     no.   3 ,   pp .   49 - 56 ,   2015.   [12]   Ferdoush  and  Li   X.,   W ire le ss   Sensor  Network  S y stem   Design  Us ing  Raspber r y   Pi   and  Arduino  for  Envi ronm ent a l M onit oring  Appl ic a ti ons,”   Proc e dia  Computer  S c ie nc e ,   vol. 34, p p.   1 03 - 10 ,   Jan   2 014.   [13]   Zha and   W a ng  Z.,  Motion  Mea surem ent   U sing  Ine rtial  Sen sors ,   Ultra sonic   Sensors   and  Magne tomete rs  wi t h   Ext end ed  Kalma Filt e for   Dat a F usion,”   IE EE S ensors   Journal ,   vol.   12 ,   no .   5 ,   pp .   943 - 53 ,   Ma y   2 012.   [14]   Abdulla AR,   et  al . ,   Pow er  Qual ity   Sign al Cla s sific a ti on  S y s tem   Us ing  Ti m e - F req uency   D istri b uti on,   InApp li e d   Me chanics and Mate rial ,   vol .   49 4,   pp .   1889 - 189 4,   2014 .   [15]   Abdulla AR,  et   al . ,   Perform anc e   Veri fi catio of  Pow er  Quali t y   S igna ls  C l assific a ti on  S y s t em,”   InApp li ed   Me chanics and M ate rials,   Tr ans Tec Publ i catio ns .   vol. 752, pp.  1158 - 1163,   201 5.   [16]   Jopri  MH ,   et  al . . ,   Local i za t ion  o Multi pl Harm onic   Sourc es  for   Inve rt er  Loa ds  Util izing  Per iod ogra m ,   Journal  of  Tel ec omm uni cat ion ,   E lectroni and  Comput er  Engi ne ering  ( JTEC) ,   vol. 8, no.   2,   pp .   87 - 91 ,   Ma y   2016.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N:  20 88 - 8708       Autom ated me dical s urgic al t ro ll ey ( N. M. S aad)   1831   [17]   Habba n,   M.F. ,   et   al . ,   An  Ev al ua ti on  of  l inear  ti m fre qu en c y   d istri but ion  Anal y sis  for  V SI  sw it ch  fau lts  ide nti f icati on ,   I nte rnational   Jou rnal  of Powe Elec troni cs  and  Dr iv e   Syste ms   ( IJPEDS) ,   vol.   8 ,   pp .   1 - 9,   2017.   [18]   Jopri  MH ,   et   a l . ,   An  Acc ura te  Cla ss ifi cation  Method  of  Harm onic   Signal in  Pow er  Distribut ion  S y stem  b y   Util isingS - Tra ns form , ”  Tel komni ka ,   vo l. 15, Mar 2017.   [19]   Rahman  NA ,   et   al.,   The   Internet   of  Thi ngs  Beve rag es  Bott l Shape  Defe ct  Dete c ti on  usin Naïve   Ba y e s   Cla ss ifi er ,”   Int e rnational   Journ al  of  Hum an  and  Technol ogy  Inte ract ion  ( IJHaTI) ,   vol.   2,   no.   1,   pp.   71 - 76 ,     Apr 2018.       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS        N.  M .   Ali   re ceiv ed  B.   Eng   (Hons . ( Me cha tron ic   Engi ne eri ng)  fro m   the   Unive rsiti Te knik al   Ma lay s ia   Mela ka in  2009   and  M.  Sc  ( Mec hat ron ic   En gine er ing from   Univer siti Isl a m   Antar aba ngsa  in  2014 . She  is  cur ren tly   pursuing  PhD   degr ee   in  El e ct ri ca Engi n ee ring  at   Multi m edi Univer sit y ,   Mela ka .   Her  m ai rese ar ch  intere st  is  in  the   fie ld  of  image  proc essing,   intel li gent   s y s te m   and   m ac hine   l e arn in g.         N.  M.  Saad   is  a   senior  l ecture at   Dep art m ent   o Com pute Eng i nee ring ,   Fa cul t of  Elec troni c s   a nd  Com pute Engi n ee ring ,   Univ ersiti  T ekni ka Ma lay sia   Mel aka  (UTe M).  She   re cei ved  her   B.   Eng .   in  Medic a El e ct ro nic (2001),   Master   Eng.   in  T elec om m unic at ion (2004)  and  Ph in  Digit al   Im age  Proce ss ing  (2015)  from   Univer siti   Te knolog Malay si (UTM).  Her   rese ar ch  ar e invol v es  Digital   Im age   and   Signa Proce ss ing,  Co m pute Vision  a nd  Medical   Im agi ng.     She  is  reg iste red   with  Bo a rd  of  Engi ne er  Ma l a y si (BEM) ,   Malay si Board  o f   Te chno logi st  ( MBO T),   Instit ut for  E lectr i ca l   a nd  El e ct roni cs  Enginee rs  (IE EE)  Sig nal   Proce ss ing  Socie t y   (SP S),  IEE Eng ine er in in  Medic ine   a nd  Biol og y   Soci ety   (EMBS) a nd  Int ern ational As socia ti on   of Engin e ers  (IAENG ).         A.  R.  Abdu ll ah   rec ei v ed  his  B.   Eng.   in  El e ct ri c al   Engi ne eri ng  ( 2001) Master   degr ee   in  E le c tric al   Engi ne eri ng  (2 0 04)   and  PhD   de gre in   Pow er  Engi ne eri ng  and   Digit a Signa Proce ss ing  (2011)   from   Univ ersit Te knologi   Ma lay s ia   (UTM) .   He  is  cur ren tly  an  As socia te   Profess or  in  th Depa rtment  of  Pow er  El ectroni cs  Drive ,   Fa cul t y   of  E le c tric al   Engi n ee r ing,   Univer siti T ekn i kal   Malay s ia   Me la k (UTe M)   and Hea of  Advan ce dDigi ta Sign al   Proce ss ing  ( AD SP La b.   H is  cur ren t l y   ac t ive  in   the   Cent er  of  Exc el l ence  (CoE)   andl e ad  for  E - Bec for  Univer siti T eknika l   Malay s ia  Mela k (UTe M) .   His  f ie ld   of  spec ializa ti on  in cl ud es  ad vanc ed   digital  si gnal   pro ce ss ing  for  power  qualit y ,   r e habi litation  enginee ring ,   assistiv t ec hnolog y   an power elect ron ic s a nd   driv es.           N.  S.  M.  Noor   rec e ive B .   Eng   of  elec tron ic   a nd  computer   en gine er ing  from   Univer siti T eknikal   Malay s ia  Mela k (UTe M)  in  20 16.   She  is  cur r e ntly   pursuig   M.  Sc  degr e in  E lectr oni Eng ineer ing  at   UT eM. Her   m ai r ese ar ch int e rest  is  in the   fiel of  imag pro ces sing a nd  m ac h i ne  l ea rning .               N.  A.  Hami d   complet ed  h er  Cert ifica te   a nd  Diploma  of  El e ct ri ca Engi ne er ing  (Pow er)   from  Polit ekni k   Port  Dickson  Nege ri   Sem bil an  in   199 and  1995   resp ec t ive l y .   She   ob ta in ed  her   B.   En g.   El e ct ri ca (Pow er  Control fro m   Hany ang  Uni ver siti ,   Ans an,   South  Korea   in  19 99.   W hil worki ng   as  Lectu rer   in   E le c tri c al   Fa cul t y ,   Univer siti   T ekn ologi   Mar a,   Sha Alam  she  com ple t ed  her   Maste r   of  El ectroni En gine er ing  (Com m unic at ion  C om pute r)  from   Univer siti   Keba ngsaa Malay sia   in  2004.   In  2014,   she  rec ei v ed   her   PhD   fro m   the   sam u nive rsit y   spec ialist  in  Micro  and   Nanote chno log y.   Curre nt l y ,   she   serve as  Senior  Lectu rer   at  Com pute Depa rtment,   Fa cul t of  El e ct roni and  Com pute Enginee ring ,   Univer siti   Te knik al   M al a y si Mela k a.  Her  m ai rese arc h   int er est  is  ren ew abl e   en erg y ,   actu at or, sensor a nd   MEMS   devi ce s.         M.   A.  Muhammad   Sy ahmi   rec ei v ed  Dip  in  Elec tron ic Engi ne eri ng  from   the   Univ ersit T eknikal   Malay s ia  Mela k (UTe M)  from   2016.   He  is  cur r ent l y   pursuing  B. Eng  in  E lectr onic   Engi ne eri n a t   Univer siti T eknikal   Ma lay sia   Me la ka .   His m ai n   r ese arc h   in te rest   i s in  th f ie ld   of  r oboti c .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.