亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Active collision avoidance for teleoperated multi-segment continuum robots toward minimally invasive surgery

机器人 工作区 避碰 遥操作 运动学 机器人末端执行器 避障 碰撞 计算机科学 人工智能 计算机视觉 控制理论(社会学) 模拟 移动机器人 工程类 控制(管理) 物理 计算机安全 经典力学
作者
Jianhua Li,Dingjia Li,Chongyang Wang,Wei Guo,Zhidong Wang,Zhongtao Zhang,Hao Liu
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE]
卷期号:43 (7): 918-941 被引量:18
标识
DOI:10.1177/02783649231220955
摘要

Collision avoidance presents a challenging problem for multi-segment continuum robots owing to their flexible structure, limited workspaces, and restricted visual feedback, particularly when they are used in teleoperated minimally invasive surgery. This study proposes a comprehensive control framework that allows these continuum robots to automatically avoid collision and self-collision without interfering with the surgeon’s control of the end effector’s movement. The framework implements the early detection of collisions and active avoidance strategies by expressing the body geometry of the multi-segment continuum robot and the differential kinematics of any cross-section using screw theory. With the robot’s parameterized shape and selected checkpoints on the obstacle’s surface, we can determine the minimum distance between the robot and arbitrary obstacle, and locate the nearest point on the robot. Furthermore, we expand the null-space-based control method to accommodate redundant, non-redundant, and multiple continuum robots. An assessment of the avoidance capability is provided through an instantaneous and global criterion based on ellipsoids and possible movement ranges. Simulations and physical experiments involving continuum robots of different degrees of freedom performing various tasks were conducted to thoroughly validate the proposed framework. The results demonstrated its feasibility and effectiveness in minimizing the risk of collisions while maintaining the surgeon’s control over the end effector.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1111213完成签到,获得积分20
15秒前
赵梦然完成签到,获得积分10
25秒前
31秒前
36秒前
tepqi完成签到,获得积分10
39秒前
dmmmm0903完成签到,获得积分10
47秒前
49秒前
stq1997发布了新的文献求助10
59秒前
FashionBoy应助虾鱼采纳,获得10
1分钟前
糖醋里脊发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
liia完成签到,获得积分10
1分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
斯文败类应助虾鱼采纳,获得10
2分钟前
今后应助2100305124采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
邢哥哥完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
Hvginn发布了新的文献求助10
3分钟前
文静秋双完成签到,获得积分10
3分钟前
zheei应助andrele采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
糖醋里脊发布了新的文献求助10
3分钟前
Claudia应助树洞里的刺猬采纳,获得10
3分钟前
XYF发布了新的文献求助10
3分钟前
Hvginn完成签到,获得积分10
3分钟前
Jasper应助gfasdjsjdsjd采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
科研通AI6.3应助andrele采纳,获得10
3分钟前
小天使发布了新的文献求助10
3分钟前
顾矜应助小天使采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
小天使完成签到,获得积分20
3分钟前
毛毛猫发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Wearable Exoskeleton Systems, 2nd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6058569
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7891232
关于积分的说明 16296915
捐赠科研通 5203328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783899
邀请新用户注册赠送积分活动 1766552
关于科研通互助平台的介绍 1647129