深層強化学習による手術用パターン裁断のための新しい張力付与方法
A New Tensioning Method using Deep Reinforcement Learning for Surgical Pattern Cutting
手術用シートの裁断軌跡に対し、深層強化学習で複数の把持点を選んで張力を適切に保つ自動張力計画法を提案し、シミュレータで性能と頑健性の向上を示した。
著者: Thanh Thi Nguyen, Ngoc Duy Nguyen, Fernando Bello, Saeid Nahavandi
分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG, stat.ML
原文アブストラクト
Surgeons normally need surgical scissors and tissue grippers to cut through a deformable surgical tissue. The cutting accuracy depends on the skills to manipulate these two tools. Such skills are part of basic surgical skills training as in the Fundamentals of Laparoscopic Surgery. The gripper is used to pinch a point on the surgical sheet and pull the tissue to a certain direction to maintain the tension while the scissors cut through a trajectory. As the surgical materials are deformable, it requires a comprehensive tensioning policy to yield appropriate tensioning direction at each step of the cutting process. Automating a tensioning policy for a given cutting trajectory will support not only the human surgeons but also the surgical robots to improve the cutting accuracy and reliability. This paper presents a multiple pinch point approach to modelling an autonomous tensioning planner based on a deep reinforcement learning algorithm. Experiments on a simulator show that the proposed method is superior to existing methods in terms of both performance and robustness.
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