超声指导实时联合空间控制机器人超导管输送系统的超声引导实时联合空间控制

科学领域:

• 医疗机器人 医疗机器人
• 手术导航 手术导航
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 透导管 mitra 修复 (TMVr) 是对 mitra 吐 (MR) 的最小侵入性治疗方法.
• 目前的TMVr设备需要手动操作,导致辐射暴露增加和有限的远程手术选择.
• 机器人系统为改善TMVr的精度,安全性和减少外科医生疲劳提供了潜力.

研究的目的:

• 开发和验证用于TMVr.的超声波引导机器人系统.
• 在TMVr过程中实现实时估计和控制多个机器人关节.
• 评估拟议的联合估计技术的准确性和效率.

主要方法:

• 采用了先前衍生出来的机器人透导管系统模型.
• 实现了超声波引导的关节空间控制,可同时估计四个关节.
• 采用动力学推导的重量图和特征检测算法进行联合估计.
• 通过实验验证系统,将拟议的方法与现有策略进行比较,并实时进行控制演示.

主要成果:

• 实现了四个关节的实时 (0.011秒) 估计,准确度很高 (例如,近距离曲的3.19°,镜运动的2.41mm).
• 演示了计算效率,直观理解和独立于训练数据集的独立性.
• 在模拟的TMVr环境中成功执行了实时超声波导向控制.

结论:

• 开发的超声波导向机器人系统显示了增强TMVr程序的希望.
• 这种新的联合估计技术是准确的,高效的,和多功能.
• 这种方法可以提高机器人TMVr和远程手术的安全性,精度和可行性.