未加工の手術用針を把持・受け渡すロボットアルゴリズムHOUSTON
Learning to Localize, Grasp, and Hand Over Unmodified Surgical Needles
ステレオカメラの能動センシングと多視点把持で、塗装などの加工を施していない手術用針をロボットアーム間で受け渡す手法を提案し、dVRKで96.7%の成功率を達成した。
著者: Albert Wilcox, Justin Kerr, Brijen Thananjeyan, Jeffrey Ichnowski, Minho Hwang, Samuel Paradis, Danyal Fer, Ken Goldberg
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Robotic Surgical Assistants (RSAs) are commonly used to perform minimally invasive surgeries by expert surgeons. However, long procedures filled with tedious and repetitive tasks such as suturing can lead to surgeon fatigue, motivating the automation of suturing. As visual tracking of a thin reflective needle is extremely challenging, prior work has modified the needle with nonreflective contrasting paint. As a step towards automation of a suturing subtask without modifying the needle, we propose HOUSTON: Handoff of Unmodified, Surgical, Tool-Obstructed Needles, a problem and algorithm that uses a learned active sensing policy with a stereo camera to localize and align the needle into a visible and accessible pose for the other arm. To compensate for robot positioning and needle perception errors, the algorithm then executes a high-precision grasping motion that uses multiple cameras. In physical experiments using the da Vinci Research Kit (dVRK), HOUSTON successfully passes unmodified surgical needles with a success rate of 96.7% and is able to perform handover sequentially between the arms 32.4 times on average before failure. On needles unseen in training, HOUSTON achieves a success rate of 75 - 92.9%. To our knowledge, this work is the first to study handover of unmodified surgical needles. See https://tinyurl.com/houston-surgery for additional materials.
関連論文
- 経験時代における実世界コード・アズ・ポリシー:ACE-CaP-0マニピュレーション
- 把持のアドミタンスによる入出力特性評価:設計パラメータと把持挙動の接続マニピュレーション
- ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマークマニピュレーション
- 成功確率を変える事象を記憶する:Criticゲート付きイベントメモリによる長期的マニピュレーションマニピュレーション
- BiPOP: 長期的な両腕ロボット操作のための部分順序計画マニピュレーション
- RUMI: 拡張現実と触覚フィードバックを備えたRobotiq対応の汎用マニピュレーションインターフェースマニピュレーション
