基于传感手套的手术机器人用户界面

机器人手术已达到高度成熟，并已成为标准外科护理的重要组成部分。然而，现有的外科医生控制台体积庞大，占用手术室宝贵空间，使手术团队协调具有挑战性，且其专有性质使得难以利用最新技术进步，尤其是在虚拟和增强现实方面。一个潜在的进一步改进领域是将现代传感手套集成到机器人平台中，允许外科医生通过手部运动直观地控制机械臂。我们提出了这样一个系统，它结合了 HTC Vive 追踪器、Manus Meta Prime 3 XR 传感手套和 SCOPEYE 无线智能眼镜。该系统控制 da Vinci 手术机器人的一只机械臂。除了移动机械臂外，外科医生还可以使用手指控制手术器械的末端执行器。手部手势用于实现离合及类似功能。特别地，我们引入了器械姿态离合，这是 da Vinci 系统中不具备的功能。手套的振动触觉元件用于在调用手势命令时向用户提供反馈。我们进行了定性和定量评估，将当前设备与 dVRK 控制台进行了比较。结果表明该系统具有出色的追踪精度，新界面允许外科医生在极少练习的情况下高效执行常见手术训练任务。