工程师开发出低成本,高精度的GPS系统一样灵活的机器人医生

机器人专家已经开发了一个经济实惠,易于使用的系统来追踪人体内部灵活的手术机器人的位置。系统执行,以及现有技术方法的当前状态,但是便宜得多。目前,很多方法也需要暴露在辐射中,而该系统不。

该系统是由森本塔尼亚,在工程的雅各布学院机械工程教授在加州大学圣地亚哥分校,和机械工程博士学位开发学生康纳·沃森。他们的研究结果发表在IEEE机器人与自动化快报2020年四月号。

“连续的医疗机器人在体内高度受限的环境中工作非常好,”森本说。 “他们是天生更安全,比刚性的工具更兼容,但它成为了很多困难,以跟踪他们的位置和他们的身体内部的形状。所以,如果我们能够跟踪它们更容易,这将是一个很大的好处既给患者和外科医生“。

研究人员嵌入在可在体内微妙的地方,如在大脑动脉通路可以使用柔性机器人端头的磁体。沃森说:“我们有越来越多的机器人,它是由非常薄的尼龙,我们反转,几乎像一只袜子,并用流体导致机器人成长加压,一个机器人的工作。”由于机器人是通过栽培软,移机,它具有对周围环境的影响非常小,因此非常适合在医疗机构中使用。

接着,研究人员利用现有的磁定位方法,其工作非常像GPS,开发出预测机器人的位置的计算机模型。 GPS卫星平的智能手机,并根据需要多长的时间信号到达,智能手机中的GPS接收器可以确定其中的手机。同样,研究人员知道的磁场应该有多强嵌入周围的机器人中的磁铁。他们依靠的是围绕在机器人操作,以测量磁场强度的区域仔细间隔四个传感器。基于该领域是多么强大,他们能够确定在机器人的前端。

整个系统,包括机器人,磁体和磁体定位设置,围绕$ 100的成本。

森本和沃森还进了一步。然后,他们训练的神经网络来学习什么之间的传感器在读什么模型说,传感器读数应的差异。其结果是,提高了它们的定位精度来跟踪机器人的尖端。

“理想情况下,我们希望我们的本地化工具可以帮助提高这些类型的机器人越来越多的技术,我们希望推动这种研究不断深入,使我们可以在临床环境中测试我们的系统,并最终将其转化为临床应用,”森本说。

资源 University of California - San Diego. "Engineers develop low-cost, high-accuracy GPS-like system for flexible medical robots." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200518111721.htm>.