用于柔性内窥镜手术的足控三臂遥操作机器人系统

柔性内窥镜检查需要高超的技巧来同时操控内窥镜及相关器械。在大多数机器人柔性内窥镜系统中，内窥镜和器械由两名操作者分别控制，这可能导致沟通错误和操作效率低下。我们提出了一种可由外科医生单独指挥的新型遥操作机器人内窥镜系统。该系统具有 13 个自由度，集成了一个足控机器人柔性内窥镜和两个手控机器人内窥镜器械（一个机器人抓钳和一个机器人电凝钩）。足控人机界面将自然的足部手势映射到内窥镜的 4 自由度运动，而两个手控界面分别将两只手的运动映射到两个器械。所提出的机器人系统在六名受试者进行的离体实验中得到了验证，实验中还将足部控制与基于顺序离合器的手部控制方案进行了比较。参与者能够成功遥操作内窥镜和两个器械，在猪胃的分散目标区域切割组织。与基于离合器的手部控制方案相比，足部控制使任务完成速度提高了 43.7%，且所需的心理负荷更小。本文介绍的系统对于三臂操作非常直观，即使对于没有操作内窥镜和机器人器械经验的操作者也是如此。该三臂遥操作机器人系统使一名外科医生能够直观地控制通常需要两名操作者的三种内窥镜工具，从而减少人力、降低沟通错误并提高效率。