信頼性駆動型縫合糸再構成による自律画像から把持へのロボット縫合
Autonomous Image-to-Grasp Robotic Suturing Using Reliability-Driven Suture Thread Reconstruction
内視鏡画像から縫合糸を信頼性に基づいて再構成し、把持成功率を最大化する把持方策を生成する画像から把持までのパイプラインを開発し、400回以上の把持試行で最先端の精度を示した。
著者: Neelay Joglekar, Fei Liu, Florian Richter, Michael C. Yip
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Automating suturing during robotically-assisted surgery reduces the burden on the operating surgeon, enabling them to focus on making higher-level decisions rather than fatiguing themselves in the numerous intricacies of a surgical procedure. Accurate suture thread reconstruction and grasping are vital prerequisites for suturing, particularly for avoiding entanglement with surgical tools and performing complex thread manipulation. However, such methods must be robust to heavy perceptual degradation resulting from heavy noise and thread feature sparsity from endoscopic images. We develop a reconstruction algorithm that utilizes quadratic programming optimization to fit smooth splines to thread observations, satisfying reliability bounds estimated from measured observation noise. Additionally, we craft a grasping policy that generates gripper trajectories that maximize the probability of a successful grasp. Our full image-to-grasp pipeline is rigorously evaluated with over 400 grasping trials, exhibiting state-of-the-art accuracy. We show that this strategy can be applied to the various techniques in autonomous suture needle manipulation to achieve autonomous surgery in a generalizable way.
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