下一代触觉传感和机器学习集成用于机器人辅助的微创手术
IEEE transactions on bio-medical engineering
|September 24, 2025
概括
这项研究引入了用于机器人辅助微创手术 (RAMIS) 的新触觉反系统. 它使用机器学习来识别组织特性,提高手术精度和安全性.
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
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 在机器人辅助微创手术 (RAMIS) 中,触觉反对于外科医生准确地触摸地下结构至关重要.
- 当前的RAMIS系统往往缺乏足够的触觉反,限制了外科医生识别组织特性,如软度和质地的能力.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的系统,用于在RAMIS中产生触觉感觉.
- 为了在外科手术过程中准确检测组织变形和纹理.
主要方法:
- 在达芬奇外科系统抓手上使用微电机系统 (MEMS) 和强度敏感电阻 (FSR) 传感器获取数据.
- 数字信号处理用于从传感器数据中提取特征.
- 训练和测试机器学习算法 (Reflex Fuzzy Min-Max神经网络和时间序列分类 - 学习形状) 用于组织分类.
- 实施视觉触摸显示器和可穿戴设备,以获得外科医生的反.
主要成果:
- 拟议的系统成功地从传感器数据中提取了相关特征.
- 机器学习算法准确地根据软度和粗度对生理结构进行分类.
- 反系统有效地模仿了外科医生对触摸的感觉.
结论:
- 开发的触觉反系统增强了RAMIS中的感觉信息.
- 这项技术有可能通过提供关键的触觉数据来改善手术结果.
- 进一步整合到外科平台可以提高机器人手术的能力.


