要約
従来の硬性内視鏡は、脳深部にある腫瘍を柔軟に治療するのに課題があり、操作性が低く、視野角が固定されているため、開発が制限されています。
この研究では、脳深部の器用な外科的操作で生検を行うように設計された、新しいデュアルセグメントの柔軟なロボット内視鏡 MicroNeuro を紹介します。
制御モデルの不確実性を考慮して、オンライン ロボットのヤコビアン推定を使用した画像ベースのビジュアル サーボ処理が実装され、動作精度が向上しました。
さらに、制約を伴うモデル予測制御の適用により、移動体を適応的に追跡し、外部干渉に抵抗する柔軟なロボットの能力が大幅に強化されます。
実験結果は、提案された制御システムが動作の安定性と精度を向上させることを強調しています。
ファントム試験により、脳神経外科への導入の大きな可能性が実証されました。
要約(オリジナル)
Traditional rigid endoscopes have challenges in flexibly treating tumors located deep in the brain, and low operability and fixed viewing angles limit its development. This study introduces a novel dual-segment flexible robotic endoscope MicroNeuro, designed to perform biopsies with dexterous surgical manipulation deep in the brain. Taking into account the uncertainty of the control model, an image-based visual servoing with online robot Jacobian estimation has been implemented to enhance motion accuracy. Furthermore, the application of model predictive control with constraints significantly bolsters the flexible robot’s ability to adaptively track mobile objects and resist external interference. Experimental results underscore that the proposed control system enhances motion stability and precision. Phantom testing substantiates its considerable potential for deployment in neurosurgery.
arxiv情報
| 著者 | Jian Chen,Mingcong Chen,Qingxiang Zhao,Shuai Wang,Yihe Wang,Ying Xiao,Jian Hu,Danny Tat Ming Chan,Kam Tong Leo Yeung,David Yuen Chung Chan,Hongbin Liu |
| 発行日 | 2024-02-23 05:17:41+00:00 |
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