Case study on force compliant robot arm controller for nasopharyngeal swab insertion
Notice bibliographique
Résumé
The nasopharyngeal (NP) swab sample test, commonly used to detect COVID-19 and other respiratory illnesses, involves moving a swab through the nasal cavity to collect samples from the nasopharynx. While typically this is done by human healthcare workers, there is a significant societal interest to enable robots to do this test to reduce exposure to patients and to free up human resources. The task is challenging from the robotics perspective because of the dexterity and safety requirements. While other works have implemented specific hardware solutions, our research differentiates itself by using a ubiquitous rigid robotic arm. This work presents a case study where we investigate the strengths and challenges using compliant control system to accomplish NP swab tests with such a robotic configuration. To accomplish this, we designed a force sensing end-effector that integrates with the proposed torque controlled compliant control loop. We then conducted experiments where the robot inserted NP swabs into a 3D printed nasal cavity phantom. Ultimately, we found that the compliant control system outperformed a basic position controller and shows promise for human use. However, further efforts are needed to ensure the initial alignment with the nostril and to address head motion.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».