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面向手术机器人可变形组织自主操作的协同学习:一种近似 Q 学习方法

机器人学 2019-10-15 v2 人工智能 机器学习

摘要

本文中,我们提出一种协同学习算法以解决未知可变形组织的间接操作任务。组织操作是各类外科干预中常见且具挑战性的任务,这使其成为机器人自动化的良好候选。我们提出使用线性近似 Q 学习方法,其中人类知识有助于选取有用且简单的组织操作特征,而算法学习采取最优动作并完成任务。该算法在基于 OpenCV 与 CHAI3D 库的仿真中实现并评估。给出了基于真实组织操作场景的四种不同配置下的成功仿真结果。结果表明,通过谨慎选取相对简单直观的特征,所开发的 Q 学习算法可在无需任何组织动力学或相机内/外参标定参数的先验知识下成功学习最优策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.03398,
  title  = {Toward Synergic Learning for Autonomous Manipulation of Deformable Tissues via Surgical Robots: An Approximate Q-Learning Approach},
  author = {Sahba Aghajani Pedram and Peter Walker Ferguson and Changyeob Shin and Ankur Mehta and Erik P. Dutson and Farshid Alambeigi and Jacob Rosen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03398},
  year   = {2019}
}