Visual-Haptic Model Mediated Teleoperation for Remote Ultrasound

要約

Tele-Ultrasoundは、無数のリモートコミュニティの健康公平性を改善する可能性が大きくあります。
ただし、実用的なシナリオには、テレロボーティック超音波（US）の現在の実装が失敗する潜在的に大きな時間遅延が含まれます。
リモート環境のローカルモデルを使用して触覚を専門家に提供することは、テレオ操作の不安定性を低下させる可能性がありますが、視覚的なフィードバックの遅延には問題があります。
このペーパーでは、ローカルモデルが触覚だけでなく、視覚的にも、事前に取得されたUSスイープをリアルタイムで再スライスおよびレンダリングすることにより、ロボットテレUSシステムを紹介して、遅延した画像のプレビューをオペレーターに提供することにより
似ている。
プロトタイプシステムが提示され、15のボランティアオペレーターでテストされます。
従来のMMTはそうではありませんが、オペレーターの努力と完了時間に関しては、視覚的hapticモデルを介したテレオ操作（MMT）が完全に1000ミリ秒の往復旅行を完全に補正することがわかっています。
また、視覚的haptic MMTは、運動の精度と力制御の点で、より長い時間遅延でMMTを大幅に上回ります。
この概念実証研究は、視覚的hapt視MMTがリモートロボットのTELE-USを促進する可能性があることを示唆しています。

要約(オリジナル)

Tele-ultrasound has the potential greatly to improve health equity for countless remote communities. However, practical scenarios involve potentially large time delays which cause current implementations of telerobotic ultrasound (US) to fail. Using a local model of the remote environment to provide haptics to the expert operator can decrease teleoperation instability, but the delayed visual feedback remains problematic. This paper introduces a robotic tele-US system in which the local model is not only haptic, but also visual, by re-slicing and rendering a pre-acquired US sweep in real time to provide the operator a preview of what the delayed image will resemble. A prototype system is presented and tested with 15 volunteer operators. It is found that visual-haptic model-mediated teleoperation (MMT) compensates completely for time delays up to 1000 ms round trip in terms of operator effort and completion time while conventional MMT does not. Visual-haptic MMT also significantly outperforms MMT for longer time delays in terms of motion accuracy and force control. This proof-of-concept study suggests that visual-haptic MMT may facilitate remote robotic tele-US.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google