da Vinci手術ロボットのためのオンザフライハンドアイキャリブレーション
On-the-fly hand-eye calibration for the da Vinci surgical robot
ケーブル駆動手術ロボットの工具位置推定誤差を低減するため、単眼画像からオンザフライでハンドアイ変換行列を計算するキャリブレーションフレームワークを提案し、公開データセットで有効性を示した。
詳しい要約
1. どんなもの？
2. 先行研究と比べてどこがすごい？
3. 技術・手法の肝は？
4. どうやって有効だと検証した？
5. 議論はある？
6. 次に読むべき論文は？
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Zejian Cui, Ferdinando Rodriguez y Baena
分類: cs.RO
原文アブストラクト
In Robot-Assisted Minimally Invasive Surgery (RMIS), accurate tool localization is crucial to ensure patient safety and successful task execution. However, this remains challenging for cable-driven robots, such as the da Vinci robot, because erroneous encoder readings lead to pose estimation errors. In this study, we propose a calibration framework to produce accurate tool localization results through computing the hand-eye transformation matrix on-the-fly. The framework consists of two interrelated algorithms: the feature association block and the hand-eye calibration block, which provide robust correspondences for key points detected on monocular images without pre-training, and offer the versatility to accommodate various surgical scenarios by adopting an array of filter approaches, respectively. To validate its efficacy, we test the framework extensively on publicly available video datasets that feature multiple surgical instruments conducting tasks in both in vitro and ex vivo scenarios, under varying illumination conditions and with different levels of key point measurement accuracy. The results show a significant reduction in tool localization errors under the proposed calibration framework, with accuracies comparable to other state-of-the-art methods while being more time-efficient.
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