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Enregistrement W3139139506 · doi:10.48550/arxiv.2103.11116

Multi-Axis Force Sensing in Robotic Minimally Invasive Surgery With No Instrument Modification

2021· preprint· en· W3139139506 sur OpenAlex
A. H. Hadi-Hosseinabadi, Septimiu E. Salcudean

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevuearXiv (Cornell University) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueSoft Robotics and Applications
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSurgical instrumentCalibrationSIGNAL (programming language)Tube (container)StiffnessBendingInstrumentation (computer programming)RobotInvasive surgeryEngineeringAcousticsSimulationComputer scienceMechanical engineeringStructural engineeringArtificial intelligencePhysicsSurgery

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This paper presents a novel multi-axis force-sensing approach in robotic minimally invasive surgery with no modification to the surgical instrument. Thus, it is adaptable to different surgical instruments. A novel 6-axis optical force sensor, with local signal conditioning and digital electronics, was mounted onto the proximal shaft of a da Vinci EndoWrist instrument. A new cannula design comprising an inner tube and an outer tube was proposed. The inner tube is attached to the cannula interface to the robot base through a compliant leaf spring with adjustable stiffness. It allows bending of the instrument shaft due to the tip forces. The outer tube mechanically filters out the body forces from affecting the instrument bending behavior. A mathematical model of the sensing principle was developed and used for model-based calibration. A data-driven calibration based on a shallow neural network architecture comprising a single 5-nodes hidden layer and a 5x1 output layer is discussed. Extensive testing was conducted to validate that the sensor can successfully measure the lateral forces and moments and the axial torque applied to the instruments distal end within the desired resolution, accuracy, and range requirements.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,165
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,078
Tête enseignante GPT0,179
Écart entre enseignants0,101 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle