一个无触摸的人机器人协作手术导航机器人系统,基于手的手势识别
Jie Wang1,2, Xinkang Zhang1,2, Xinrong Chen1,2
1Academy for Engineering and Technology, Fudan University, Shanghai, China.
Frontiers in neuroscience
|June 21, 2023
概括
这项研究引入了一种新的无接触人机交互 (HRI) 系统,用于机器人辅助微创手术 (RAMIS). 手势识别接口可实现精确的机器人控制,降低感染风险并提高手术安全.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 手术技术 手术技术
- 人与机器人的交互
背景情况:
- 机器人辅助的微创手术 (RAMIS) 越来越多地被采用.
- 目前基于触摸的系统由于手动设备的操作和灭菌需求而带来感染风险.
- 精确,无触摸的机器人操纵是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的人机交互 (HRI) 接口,用于无接触式控制手术机器人.
- 为了使手术仪器使用手势识别能够精确操纵手术仪器.
- 为了减少与传统的手术机器人相关的细菌扩散风险.
主要方法:
- 开发了一个使用手键点回归和手形状重建的手势识别接口.
- 从识别的手势编码了21个关键点来控制机器人的动作.
- 通过幻影和尸体研究评估系统的准确性.
主要成果:
- 幻影研究:平均针头位置误差为0.51毫米,平均角度误差为0.34度.
- 尸体研究 (模拟活检):针插入误差为0.16毫米,角度误差为0.10度.
- 在非接触式外科手术任务中证明了临床上可接受的准确性.
结论:
- 提出的基于手势的HRI系统能够精确,无接触地控制手术机器人.
- 这项技术在机器人辅助手术中显著降低了感染风险.
- 该系统显示出高准确性和适用性,用于协助外科医生进行最小侵入性手术.
