亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Integrated planning and control of robotic surgical instruments for task autonomy

机器人 计算机科学 自动化 杠杆(统计) 任务(项目管理) 控制工程 反向动力学 运动规划 过程(计算) 运动学 控制器(灌溉) 工作流程 模拟 人机交互 人工智能 工程类 系统工程 农学 机械工程 物理 经典力学 操作系统 数据库 生物
作者
Fangxun Zhong,Yunhui Liu
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE Publishing]
卷期号:42 (7): 504-536 被引量:3
标识
DOI:10.1177/02783649231179753
摘要

Agile maneuvers are essential for robot-enabled complex tasks such as surgical procedures. Prior explorations on surgery autonomy are limited to feasibility study of completing a single task without systematically addressing generic manipulation safety across different tasks. We present an integrated planning and control framework for 6-DoF robotic instruments for pipeline automation of surgical tasks. We leverage the geometry of a robotic instrument and propose the nodal state space to represent the robot state in SE (3) space. Each elementary robot motion could be encoded by regulation of the state parameters via a dynamical system. This theoretically ensures that every in-process trajectory is globally feasible and stably reached to an admissible target, and the controller is of closed-form without computing 6-DoF inverse kinematics. Then, to plan the motion steps reliably, we propose an interactive (instant) goal state of the robot that transforms manipulation planning through desired path constraints into a goal-varying manipulation (GVM) problem. We detail how GVM could adaptively and smoothly plan the procedure (could proceed or rewind the process as needed) based on on-the-fly situations under dynamic or disturbed environment. Finally, we extend the above policy to characterize complete pipelines of various surgical tasks. Simulations show that our framework could smoothly solve twisted maneuvers while avoiding collisions. Physical experiments using the da Vinci Research Kit validates the capability of automating individual tasks including tissue debridement, dissection, and wound suturing. The results confirm good task-level consistency and reliability compared to state-of-the-art automation algorithms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
冷傲的不悔完成签到 ,获得积分20
10秒前
14秒前
34秒前
48秒前
称心妙竹发布了新的文献求助10
54秒前
hongxing liu发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
innnnd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hongxing liu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
innnnd关注了科研通微信公众号
1分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
lune完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
迷茫的一代完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
4分钟前
万能图书馆应助cc采纳,获得10
4分钟前
优秀的大白菜完成签到 ,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
cc发布了新的文献求助10
4分钟前
5分钟前
Perry应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
zsmj23完成签到 ,获得积分0
5分钟前
5分钟前
mellow完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4037589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575408
关于积分的说明 11373612
捐赠科研通 3305360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819173
邀请新用户注册赠送积分活动 892620
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022