用于自由手术的触觉双向遥操作系统

自由手术通常具有重复性、耗时且需要高度精确性和手动灵活性。机器人在提高程序准确性和安全性、增强患者舒适度并减轻操作员负担方面发挥着关键作用。然而，针对自由手术的机器人解决方案仍有限或完全缺乏。为此，我们开发了一个用于自由手术的触觉双向遥操作系统（HBTS）。该系统包括一个机械末端执行器，兼容标准临床工具，并配备内窥镜摄像机以提高干预部位的可视性。通过确保操作员和机器人动作之间的运动和力量对应关系，并通过视觉反馈进行监控，我们增强了操作员的感官觉知和运动精度。此外，为确保程序安全，我们通过根据测量的接触力来缩放提供给阻抗控制器的运动参考，从而限制相互作用力。这确保了在所有接触状态下都能有效地进行力量限制，而无需先验知识环境。我们对 proposed FH-HBTS 进行了技术评估和在临床代表条件下进行的体外前临床研究。结果表明，该系统提高了遥操作的自然性、安全性和准确性，凸显了其潜在的提升自由手术的作用。