COVID-19咽頭ぬぐい採取支援のための高冗長剛柔結合ロボットの設計と制御
Design and Control of a Highly Redundant Rigid-Flexible Coupling Robot to Assist the COVID-19 Oropharyngeal-Swab Sampling
9自由度の剛柔結合ロボットと力覚システムを用い、臨床スタッフの負担と感染リスクを減らす安全で柔らかな咽頭ぬぐい採取を実現し、可変パラメータゼロ化ニューラルネットによる動作計画を提案・検証した論文。
著者: Yingbai Hu, Jian Li, Yongquan Chen, Qiwen Wang, Chuliang Chi, Heng Zhang, Qing Gao, Yuanmin Lan, Zheng Li, Zonggao Mu, Zhenglong Sun, Alois Knoll
分類: cs.RO, cs.CY, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
The outbreak of novel coronavirus pneumonia (COVID-19) has caused mortality and morbidity worldwide. Oropharyngeal-swab (OP-swab) sampling is widely used for the diagnosis of COVID-19 in the world. To avoid the clinical staff from being affected by the virus, we developed a 9-degree-of-freedom (DOF) rigid-flexible coupling (RFC) robot to assist the COVID-19 OP-swab sampling. This robot is composed of a visual system, UR5 robot arm, micro-pneumatic actuator and force-sensing system. The robot is expected to reduce risk and free up the clinical staff from the long-term repetitive sampling work. Compared with a rigid sampling robot, the developed force-sensing RFC robot can facilitate OP-swab sampling procedures in a safer and softer way. In addition, a varying-parameter zeroing neural network-based optimization method is also proposed for motion planning of the 9-DOF redundant manipulator. The developed robot system is validated by OP-swab sampling on both oral cavity phantoms and volunteers.
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