用于提升高延迟手术遥操作性能的运动缩放方案

机器人遥操作在外科领域具有巨大的进步潜力。外科医生远程触及患者的能力开启了令人振奋的机遇。远程机器人手术的早期经验颇有意思，但其临床可行性仍遥不可及，主要归因于通信延迟的有害影响。遥操作任务受到不可避免的信号延迟的显著影响，这直接导致操作变慢、运动精度下降以及人为错误增加。对手术工作流引入重大改变，例如引入半自动化或自校正，对商用手术机器人系统而言在技术性和伦理性上负担过重而难以采用。在本文中，我们提出三种简单直观的运动缩放方案，以对抗延迟下的遥操作机器人系统并帮助提高操作者精度。运动缩放以对底层遥操作架构的最小改动，潜在地改善了用户性能并减少了错误。为验证运动缩放作为远程手术中性能增强器的用途，我们进行了一项有17名参与者的用户研究，结果表明所提方案确实在高延迟操作时降低了错误率。