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Enregistrement W4323914534 · doi:10.1109/lra.2023.3254860

Sim-to-Real Surgical Robot Learning and Autonomous Planning for Internal Tissue Points Manipulation Using Reinforcement Learning

2023· article· en· W4323914534 sur OpenAlex

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.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Robotics and Automation Letters · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueSoft Robotics and Applications
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaChina Scholarship Council
Mots-clésReinforcement learningTask (project management)Markov decision processComputer scienceWorkloadArtificial intelligenceProcess (computing)RobotPoint (geometry)RoboticsMotion planningSimulationComputer visionMarkov processEngineeringMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Indirect simultaneous positioning (ISP), where internal tissue points are placed at desired locations indirectly through the manipulation of boundary points, is a type of subtask frequently performed in robotic surgeries. Although challenging due to complex tissue dynamics, automating the task can potentially reduce the workload of surgeons. This letter presents a sim-to-real framework for learning to automate the task without interacting with a real environment, and for planning preoperatively to find the grasping points that minimize local tissue deformation. A control policy is learned using deep reinforcement learning (DRL) in the FEM-based simulation environment and transferred to real-world situation. Grasping points are planned in the simulator by utilizing the trained policy using Bayesian optimization (BO). Inconsistent simulation performance is overcome by formulating the problem as a state augmented Markov decision process (MDP). Experimental results show that the learned policy places the internal tissue points accurately, and that the planned grasping points yield small tissue deformation among the trials. The proposed learning and planning scheme is able to automate internal tissue point manipulation in surgeries and has the potential to be generalized to complex surgical scenarios.

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 candidatesaucune
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: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,531
Score d'incertitude au seuil0,725

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 Opus0,025
Tête enseignante GPT0,290
Écart entre enseignants0,264 · 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