一个轻量级且价格合理的可穿戴触觉控制器,用于机器人辅助的微手术

科学领域:

• 机器人和自动化 机器人和自动化
• 生物医学工程 生物医学工程
• 手术技术 手术技术

背景情况:

• 机器人辅助微手术 (RAMS) 的外科医生缺乏至关重要的触觉反.
• 现有的桌面触觉设备在操作区域和灵敏度方面存在局限性.
• 在远程操作的微手术系统中需要改进感官反.

研究的目的:

• 为RAMS开发一种新,轻量级,价格实惠的可穿戴触觉控制器.
• 将控制器与运动跟踪系统集成,用于增强远程手术.
• 评估触觉反在提高操作员性能方面的有效性.

主要方法:

• 使用PolyJet光聚合物和混合3D联合打印设计和制造了一种可穿戴的触觉接口.
• 集成接口与基于标记器和没有标记器的运动跟踪系统.
• 对比运动跟踪方法和传感器融合算法 (无气味卡尔曼波器) 的准确性.
• 进行了用户研究,以评估触觉反对深度感知的影响.

主要成果:

• 可穿戴的触觉控制器轻量级,预算低,并模仿软组织直接反.
• 基于标记器的运动跟踪显示了在4-8厘米范围内的高检测率.
• 没有香味的卡尔曼波器被证明是最准确的传感器融合算法.
• 用户研究证实,触觉反显著提高了远程操作RAMS的深度感知.

结论:

• 一个新的可穿戴触觉控制器为增强RAMS反提供了一个实用的解决方案.
• 开发的系统集成了先进的运动跟踪,提高了外科手术的精度.
• 触觉反对于改善操作员的空间意识和微手术中的表现至关重要.