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In recent years, Robotics has become an essential complement to conventional medicine, driving significant advancements in the precision, safety, and minimally invasive nature of medical equipment, as well as enhancing the skills and efficiency of healthcare professionals. Owing to these capabilities, Medical Robotics has brought substantial improvements to the quality of patient care, increasingly proving to be a fundamental component of modern healthcare. Its impact is particularly evident in fields such as surgery, physical rehabilitation, telerobotics, and diagnostic imaging.Within diagnostic imaging, ultrasound (ultrasonography) stands out as a modality that, despite its relatively recent integration into clinical practice, has greatly benefited from robotic technologies. These innovations have helped overcome many of the limitations of traditional ultrasound procedures, which often face operational and ergonomic constraints.One of the key challenges in ultrasound imaging is the uneven distribution of radiologists across regions, with specialists concentrated mainly in large urban centers, while smaller or remote areas often lack adequate coverage. Tele-operated robotic-assisted ultrasound systems have emerged as a promising solution to address this imbalance, allowing experts to perform examinations remotely. However, such systems often present drawbacks: examinations typically take up to twice as long and slow probe positioning. Additionally, clinicians must adapt to a new learning curve to operate these systems effectively. Therefore, there is a clear need to develop methods that reduce examination time and simplify probe manipulation.This thesis focuses on the development of a visual servoing algorithm designed to control the movement of a robotic arm (Haption Virtuose 6D RV HF), enabling precise placement of an ultrasound probe on a patient’s abdominal region. The primary objective is to ensure that the probe is accurately guided to the region of interest and establishes proper contact with the body surface, thus allowing the acquisition of high-quality ultrasound images. By automating the initial probe positioning, the system aims to assist clinicians in performing remote examinations, reducing overall scanning time, and improving the reliability and consistency of robot-assisted tele-ultrasound procedures.

Nos últimos anos, a Robótica tornou-se um complemento essencial da medicina convencional, impulsionando avanços significativos na precisão, segurança e caráter minimamente invasivo dos equipamentos médicos, bem como no aperfeiçoamento das competências e eficiência dos profissionais de saúde. Graças a estas capacidades, a Robótica Médica tem promovido melhorias substanciais na qualidade dos cuidados prestados aos pacientes, afirmando-se cada vez mais como um elemento fundamental da medicina moderna. O seu impacto é particularmente evidente em áreas como a cirurgia, a reabilitação física, a telerrobótica e a imagiologia diagnóstica.No domínio da imagiologia diagnóstica, a ecografia (ultrassonografia) destaca-se como uma modalidade que, apesar da sua integração relativamente recente na prática clínica, tem beneficiado significativamente dos avanços na robótica. Estas inovações têm contribuído para ultrapassar muitas das limitações associadas aos métodos tradicionais de ecografia, que frequentemente apresentam restrições de natureza operacional e ergonómica.Um dos principais desafios associados à ecografia é a distribuição desigual de radiologistas entre regiões, com maior concentração de especialistas em grandes centros urbanos, enquanto zonas mais pequenas ou remotas permanecem com cobertura insuficiente. Os sistemas de ecografia robótica teleoperados surgem como uma solução promissora para mitigar este desequilíbrio, permitindo que especialistas realizem exames à distância. No entanto, estes sistemas apresentam ainda algumas limitações: os exames tendem a demorar o dobro do tempo e tornam mais lenta a movimentação da sonda. Além disso, os clínicos necessitam de se adaptar a uma nova curva de aprendizagem para operar eficazmente o sistema. Assim, torna-se essencial desenvolver métodos que reduzam o tempo de exame e simplifiquem a manipulação da sonda.Este trabalho de tese centra-se no desenvolvimento de um algoritmo de servo-visão capaz de controlar o movimento de um braço robótico (Haption Virtuose 6D RV HF) de forma a posicionar com precisão uma sonda de ecografia sobre a região abdominal de um paciente. O principal objetivo consiste em garantir que a sonda seja corretamente guiada até à região de interesse e estabeleça contacto adequado com a superfície corporal, permitindo a aquisição de imagens ecográficas de elevada qualidade. Ao automatizar o posicionamento inicial da sonda, o sistema pretende auxiliar os clínicos na realização de exames remotos, reduzindo o tempo total de exame e melhorando a fiabilidade e consistência dos procedimentos de tele-ecografia assistida por robô.