用于机器人经食管超声心动图的闭环磁操控
机器人学
2024-10-28 v2
摘要
本文提出一种用于机器人经食管超声心动图(TEE)采集的闭环磁操控框架。不同于以往聚焦于连续体机器人控制的体内机器人超声采集工作，我们首次研究使用磁控方法对探头远端进行更直接、直观且精确的操控。我们对标准 TEE 探头进行改装：在探头尖端附加永磁体与惯性测量单元(IMU)传感器，并以仅含超声信号传输导线的软绳替代柔性胃镜，结果表明基于内部惯性测量与外部磁场传感数据融合，利用外部永磁体可实现探头的 6 自由度定位与 5 自由度闭环控制。与现有磁操控方法相比，所提方法无需执行器与探头的复杂结构或运动。我们开展了大量实验，从定位精度、更新率、工作空间尺寸与跟踪精度方面验证框架有效性。此外，在逼真心脏组织仿体上的结果表明，该框架适用于真实条件，且通常能满足遥操作 TEE 采集的要求。
引用
@article{arxiv.2301.06388,
title = {Closed-Loop Magnetic Manipulation for Robotic Transesophageal Echocardiography},
author = {Keyu Li and Yangxin Xu and Ziqi Zhao and Ang Li and Max Q. -H. Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06388},
year = {2024}
}
备注
Accepted by IEEE Transactions on Robotics