手术机器人中的自主任务规划与态势感知

在微创手术中使用机器人提高了标准手术程序的质量。到目前为止，研究人员只研究了简单手术动作的自动化，而需要基于环境进行推理并在多个动作中选择的结构化任务的执行仍由人类外科医生管理。在本文中，我们提出了一个实现手术任务自动化的框架。该框架包括基于回答集编程的任务级推理模块、基于动态运动基元的低级运动规划模块以及态势感知模块。基于逻辑的推理模块生成可解释的计划，并能够从故障条件中恢复，这些故障条件由态势感知模块识别和解释，并与人类监督员接口，以提高安全性。动态运动基元允许复制外科医生的灵巧性，并适应环境中的障碍和变化。该框架在标准手术训练“钉环”任务的不同版本上进行了验证。