合作与远程操作控制稳定手眼机器人与自适应性结核力控制:一项比较研究
Mojtaba Esfandiari1, Ji Woong Kim1, Botao Zhao1
1Department of Mechanical Engineering and also Laboratory for Computational Sensing and Robotics at the Johns Hopkins University, Baltimore, MD, 21218, USA.
IEEE International Conference on Robotics and Automation : ICRA : [proceedings]. IEEE International Conference on Robotics and Automation
|October 18, 2024
概括
这项研究引入了机器人辅助眼科手术的自适应式远程操作模式,通过最大限度地降低工具-sclera接触力来提高安全性. 这种新模式与船只跟踪实验中的合作模式进行了比较.
科学领域:
- 机器人在医学中的机器人
- 眼科手术 眼科手术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 外科医生的手会影响敏感的视网膜手术,如RVC和膜剥离.
- 机器人辅助眼科手术提供震取消和精度增强.
- 像SHER这样的机器人中现有的合作模式可以过震动,但缺乏主动力控制.
研究的目的:
- 实施和评估一种新型的远程操作控制模式,用于机器人辅助眼科手术的自适应性硬膜力控制.
- 将这种新的自适应式远程操作模式的性能与现有的合作模式进行比较.
主要方法:
- 将PHANTOM Omni触觉设备和纤维布拉格格 (FBG) 传感器与SHER 2.1机器人集成.
- 开发一种自适应性结膜体力控制算法,以尽量减少工具-结膜体接触力.
- 在显微镜可视化下在眼睛幻影中进行比较血管追踪实验.
主要成果:
- 成功实现了Sher机器人的远程操作控制模式与自适应性硬膜力控制.
- 适应式远程操作模式可以动态地最大限度地降低工具 - 粘膜接触力,防止组织损伤.
- 在模拟的手术任务中,证明了自适应远程操作模式与合作模式的可行性和性能比较.
结论:
- 开发的自适应远程操作模式通过积极管理接触力,在机器人辅助眼科手术中提供了更高的安全性.
- 这种方法在微妙的眼科手术中代表了对合作控制模式的重大进步.
- 进一步的研究可以探索这种技术的触觉反集成和临床翻译.
