Haptic Feedback and Force-Based Teleoperation in Surgical Robotics
Notice bibliographique
Résumé
This article presents an overview of the current state of research and application of haptic (primarily kinesthetic) feedback and force-based teleoperation in the context of surgical robotics. Telerobotic surgery provides an approach for transferring the sensorimotor skills of a surgeon through a robotic platform to perform surgical intervention inside a patient’s body. Integration of advanced sensing and haptic technologies in telerobotic surgery can help to enhance the sensory awareness and motor accuracy of the surgeon, thereby leading to improved surgical procedures and outcomes for patients. The primary mode of sensory feedback has been through 3-D visual observation using stereo endoscopes. However, until recently, the sense of touch, i.e., haptics, has been missing in the commercial telesurgery robots approved for use in the operating room despite over two decades of research and development in the field of haptics for teleoperated systems (“telehaptics”). Research has shown that high-fidelity force feedback can enhance the performance of telesurgery and potential outcomes by enabling the surgeon to have a more natural feel of interaction between surgical tools and tissue as normally experienced during open surgery. Interaction forces, such as those generated during palpation of tissue, insertion of a needle, unintentional (and potentially unsafe) exertion of force by a tool, suture breakage, needle slippage, or tool interaction, are replaced by indirect (virtual) sensations, termed visual haptics, which provides an alternative to sensory compensation. Although there is a significant amount of literature supporting this benefit, there are still several important technical challenges in introducing haptics in telesurgery, including instrumentation, fidelity (transparency), stability, and modalities for force reflection, e.g., direct or indirect. This article examines these challenges and discusses recent work on haptics-based teleoperated surgical robotic systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».