Исследования случаев
Обучение навыкам зашивания хирургических роботов на основе демонстрационного обучения
Чунцинский университет почт и телекоммуникаций
Хирургические роботы, обучающиеся на презентациях, DMPs
Игла

Хирургические роботы с точным управлением, стабильной работой и высокой точностью работы могут помочь хирургам преодолеть трудности традиционной хирургии с точки зрения точности работы, рабочего пространства, расстояния и совместной работы.

Для того, чтобы роботизированные хирургические системы могли выполнять высококачественные автоматизированные операции, как это делают врачи, создание операционной модели является важной фундаментальной задачей. С этой целью команда профессора Ян Дэвэй из Чунцинского университета почт и телекоммуникаций использует поверхностные тканевые швы в качестве объекта моделирования для изучения навыков и моделирования швов.

operation flow chart of surgical robot

Чтобы решить проблему плохой переносимости традиционных моделей в новых сценариях, профессор Янг предложил систему моделирования обучения навыкам « моделирования демонстрационного разложения». Процесс сшивания был разбит на несколько подпроцессов, и траектория подпроцесса была смоделирована с использованием метода DMP.

Методы, изученные на демонстрациях, имеют лучшую способность к миграции для сцен с похожими, но разными траекториями. Чтобы получить данные во время демонстрации швов, исследователи создали систему сбора данных для демонстрации швов.

Motion capture collect data in suturing demonstration

Система включает в себя систему захвата движения NOKOV, иголку, швы, нити и модель раны. Система захвата движения NOKOV оснащена семью инфракрасными оптическими камерами для измерения и захвата процесса сшивания. На двух иглах имеется по три маркировки. Система захвата движения используется для получения трехмерных координат метки и вычисления непрерывного положения и траектории положения иглы в реальном времени.

Как показано на рисунке ниже, траектория движения иглы в раневой системе координат может быть получена путем преобразования координат. Чтобы устранить дрожь руки врача, данные траектории фильтруются на низких частотах.

motion trajectory captured by optical motion capture

Процесс сшивания можно разделить на 3 этапа: иглоукалывание в ткани кожи, завязывание узлов, затем затягивание швов. Метод DMP, предложенный автором, может представлять динамические процессы на каждом этапе. На рисунке ниже показана траектория, полученная после обучения с использованием метода DMP. Можно видеть, что траектория, полученная DMP, хорошо согласуется с фактической траекторией.Trajectories learned after training with DMPs

Одним из преимуществ модели DMP является ее хороший эффект миграции. Как показано на рисунке ниже, динамические процессы швов схожи, когда положение конечной точки меняется, что облегчает планирование новых траекторий для различных мест и типов ран с использованием обучающих моделей швов.

1631086124142629.jpg

Синяя сплошная линия: сшитая траектория, собранная системой захвата движения NOKOV

Красная пунктирная линия: соответствующая траектория после обучения DMP после изменения местоположения цели

 

Ссылки:

[1] D.Yang, Q.Lv, G.Liao, K.Zheng, J.Luo и B.Wei, "Изучение из презентации: метод моделирования многоразовых навыков сшивания на основе динамического движущегося оригинала", 2018 China Automation Conference (CAC), стр. 4252 - 4257, doi: 10.109 / CAC.2018.8623781.

Пожалуйста, свяжитесь с нами

  • Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.

    Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.

  • Объем захвата * m m m
  • Объекты для отслеживания *
  • Количество целей (необязательно)
  • Тип камеры (по желанию)
  • Количество камер (необязательно)
  • Отправить
Контакт

Свяжитесь с нами

Используя данный сайт, Вы соглашаетесь с нашими условиями, которые описывают наше использование файлов cookie. CLOSE ×