日本フィジカルAI新聞

世界のフィジカルAIを、日本語で。

ソフトロボティクス/制御arXiv:2407.01891

データ駆動サロゲートモデルを用いたソフトレーザーマニピュレータによる精密モーション補償

Refined Motion Compensation with Soft Laser Manipulators using Data-Driven Surrogate Models

シェア:XThreadsFacebookLINEはてブBluesky

軟体マニピュレータの低次元サロゲートモデルをデータから構築し、モデル予測制御に組み込むことで、レーザーアブレーション手術における臓器の動きを補償する手法を提案した。

著者: Yongjun Yan, Qingpeng Ding, Mingwu Li, Junyan Yan, Shing Shin Cheng

分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY

原文アブストラクト

Non-contact laser ablation, a precise thermal technique, simultaneously cuts and coagulates tissue without the insertion errors associated with rigid needles. Human organ motions, such as those in the liver, exhibit rhythmic components influenced by respiratory and cardiac cycles, making effective laser energy delivery to target lesions while compensating for tumor motion crucial. This research introduces a data-driven method to derive surrogate models of a soft manipulator. These low-dimensional models offer computational efficiency when integrated into the Model Predictive Control (MPC) framework, while still capturing the manipulator's dynamics with and without control input. Spectral Submanifolds (SSM) theory models the manipulator's autonomous dynamics, acknowledging its tendency to reach equilibrium when external forces are removed. Preliminary results show that the MPC controller using the surrogate model outperforms two other models within the same MPC framework. The data-driven MPC controller also supports a design-agnostic feature, allowing the interchangeability of different soft manipulators within the laser ablation surgery robot system.

関連論文

  1. 1Boston Dynamics、車輪付きAtlasの研究試作機を紹介研究・技術
  2. 2GXOとApptronik、Apolloの物流現場試験を拡大 最大1,000台の展開を構想量産・展開
  3. 3newmoとKDDIが資本業務提携 2028年に堺市で自動運転タクシー商用化目指す提携・買収
  4. 4NVIDIA、CoRLでGR00T 2とIsaac Lab 3.0を発表新製品・発表
  5. 5UC BerkeleyとNVIDIAの研究者、AIエージェントでロボット制御コードを仮想環境で改善研究・技術

PR・アフィリエイト広告

FRONTIER(GPU搭載BTOパソコン)

FRONTIER(GPU搭載BTOパソコン)の公式広告バナーFRONTIERでGPU搭載PCを見る ↗
PR本紙発行元 EmplifAI