《深圳先进院在穿戴式手术机器人信息融合领域取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-04-11
  • 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微创中心穿戴式手术机器人项目组在信息融合领域取得新进展,相关成果 Towards Characterization and Adaptive Compensation of Backlash in a Novel Robotic Catheter System for Cardiovascular Interventions 近日 被国际生物医学电路与系统领域旗舰刊物 IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems 接收( DOI : 10.1109/TIE.2017.2764870 )。论文的共同第一作者是深圳先进院博士生 Olatunji Omisore 和研究助理韩世鹏,通信作者是王磊研究员。

      微创介入手术机器人的精确感知与精准操控有重要的临床意义,是亟待解决的应用基础科学问题。一旦取得突破,将与介入影像学、新型术中成像、虚拟现实导航等方面的最新科研进展相结合,显著提升机器人介入手术的综合治疗水平。与机器人技术的发展相对应,可穿戴技术也在迅猛发展之中。可穿戴技术结合人体生理学与人体工效学原理,综合运用 MEMS 传感器与执行器、低功耗人体传感器网络和医学智能信息获取与交互手段,在小型化、穿戴化发展的同时,提高了设备 / 器械的感知和操控精确度,从而使得通过穿戴式设计来提升微创手术机器人的精确定位能力的想法具有可行性和实际意义。 项目组经过充分的理论研究,提出了一种介入手术机器人反冲补偿的新机制,并对关键控制变量进行了特性化,系统在血管仿体上完成了实验评估,取得了良好的实测效果。

      该项研究得到了国家自然科学基金 - 深圳机器人联合基金 重点支持 “ 穿戴式精确定位介入手术机器人的力觉感知与导丝操控机理( U1713219 )” 、国家科技部 863 计划“脑血管实时介入移动式手术机器人( 2015AA043203 )”及中国科学院重点部署等项目和课题的资助,表明深圳先进院在穿戴式人体传感器网络领域科研工作的不断深入和科学目标的进一步拓展 。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-08-31
    • 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微创中心围绕腔道手术机器人运动感知与控制的研究取得新进展,相关论文Deeply-Learnt Damped Least-Squares (DL-DLS) Method for Inverse Kinematics of Snake-Like Robots在Neural Networks期刊(IF=7.197,在132个计算机科学-人工智能领域的SCI期刊中IF排名第七)在线发表。该论文提出了一种基于深度神经网络求解蛇形机器人逆运动学问题的算法,对于高冗余度关节型手术机器人的运动感知和控制具有重要意义。深圳先进院博士生Olatunji Mumini Omisore与研究助理韩世鹏为论文共同第一作者,通讯作者为王磊研究员。   经血管、消化道等腔道进行手术及放射治疗是医疗机器人领域的研发热点,课题组成员提出了一种基于深度神经网络的阻尼最小二乘法算法,用于求解蛇形机器人的逆运动学。为实现对蛇形机器人末端执行器的精确控制,研究人员采用阻尼最小二乘法计算机器人雅克比矩阵模型中关节矢量变化的误差,并通过迭代获得机器人目标位置所适合的关节矢量。为避免奇异点,研究人员构建了深度神经网络模型并用于预测蛇形机器人工作空间中任意目标点所需的最优阻尼系数。仿真和实验均表明,本方法可高效实现对腔道手术机器人运动的准确感知和快速控制。   该研究得到了国家自然科学基金-深圳机器人联合基金重点支持“穿戴式精确定位介入手术机器人的力觉感知与导丝操控机理(U1713219)”、CAS-TWAS奖学金、深圳市医疗电子平台提升和小孔雀等项目的资助。
  • 《LG电子正在机器人领域发力 包括可穿戴机器人》

    • 来源专题:集成电路制造与应用
    • 编译者:shenxiang
    • 发布时间:2018-08-29
    • 据韩国中央日报中文网报道,LG电子正致力于扩大在机器人领域的事业,包括公开可以直接穿戴在身上的可穿戴机器人等。 LG电子表示,公司计划在8月31日于德国柏林开幕的世界最大规模电子消费品展览会——2018柏林国际电子消费品展览会上首次公开可以支持人体下肢肌肉力量的“LG CLOi SuitBot”可穿戴机器人。 “LG CLOi SuitBot”可以用于产业生产和日常生活中,增强穿戴者的下身肌肉力量,用户可以使用更小的力量轻松搬动更重的物品,帮助日常生活中行动不便的老人和下肢麻痹的残疾人轻松活动。 可穿戴机器人是机器人市场发展潜力最大的领域。据市场研究机构BIS的数据显示,全球可穿戴机器人的市场规模有望从2016年的9600万美元(约合1076亿韩元)增长到2026年的46.5亿美元(约合5.21万亿韩元)。但是,由于机器人附带的各种设备非常沉重,经常会给用户身体带来不便,导致人体无法自然活动。 LG电子负责H&A智能解决方案的专务柳惠贞表示“CLOi SuitBot大幅改进了传统可穿戴机器人的穿戴体验”,“使用专用操作台简单操作后即可穿上或脱下”。 SuitBot还可以通过数据学习分析用户的动作和周围环境,对各种危险做出预判,具体的推出时间还未确定。 CLOi的意思是聪明(CLever&Clear)又亲密(Close)的智能型机器人(Operating intelligence),是LG电子旗下各种可穿戴机器人产品的统称品牌。LG电子今年年初在美国拉斯维加斯消费电子展(CES)上推出CLOi品牌,并公开了上菜机器人、购物车机器人和搬运货物机器人等三种机器人产品。 CLOi的多款机器人已经被投入产业现场使用。CLOi的引导机器人“AirStar”在仁川机场可以使用韩语、英语、汉语、日语等四种语言为机场乘客提供航班信息。 LG电子将机器人视为公司的一个新增长动力,因为机器人是融合了传感器、自动驾驶、物联网、人工智能等各种核心技术的复合型技术行业。为了得到与机器人相关的各种源技术,LG电子在去年6月特别成立了直属于首席技术官(CTO)的机器人先行研究所和人工智能研究所。