An Uncalibrated and Accurate Robotic Puncture Method Under Respiratory Motion

雅可比矩阵与行列式 稳健性(进化) 卡尔曼滤波器 控制理论(社会学) 计算机科学 计算机视觉 职位(财务) 人工智能 数学 财务 应用数学 生物化学 基因 经济 化学 控制(管理)
作者
Biao Yan,Lingxiang Zheng,Lijing Cai,Wenlong Zhang,Lin Yang,Rongqian Yang
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:22 (17): 17266-17274 被引量:3
标识
DOI:10.1109/jsen.2022.3193049
摘要

Robotic puncture system (RPS) has been widely concerned in thoracoabdominal puncture surgery, but it usually requires cumbersome hand-eye calibration (HEC) to ensure accuracy. An uncalibrated and accurate robotic puncture method under respiratory motion is proposed to determine the relationship between the manipulator and optical tracking system (OTS) in real-time. This method explored RPS to achieve the accurate location of angle and position without calibration respectively, and constructed the angle Jacobian matrix and position Jacobian matrix. An efficient approach that used Square-Root Unscented Kalman Filter (SR-UKF) to online estimate the Jacobian matrices of the RPS was presented. Moreover, this method is less time-consuming and can achieve a dynamic following, making it more efficient. Experimental studies on our designed RPS show that the proposed method has good accuracy and robustness in angle and position location; the average error of puncture results on the respiratory simulation model is 2.2382mm, which can meet the accuracy requirements of the actual thoracoabdominal puncture surgery.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
隐形曼青应助承诺信守采纳,获得20
刚刚
1秒前
niefengyun发布了新的文献求助10
1秒前
章鱼哥想毕业完成签到,获得积分10
1秒前
开心人达发布了新的文献求助10
1秒前
ChrisKim完成签到,获得积分10
1秒前
李健应助kai采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
HZHZHZ完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小马哥完成签到,获得积分10
3秒前
ggdio发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
高大的白莲完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
jjjj721完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
杨可宇完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
老实惊蛰发布了新的文献求助10
7秒前
小二郎应助ZYC007采纳,获得20
7秒前
ihc完成签到,获得积分10
8秒前
novice完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Kevin发布了新的文献求助10
9秒前
yourself发布了新的文献求助10
9秒前
杨可宇发布了新的文献求助10
9秒前
zg发布了新的文献求助10
9秒前
许元冬完成签到,获得积分10
10秒前
李洪浪完成签到,获得积分10
10秒前
春天的玉兰花应助斑马采纳,获得10
11秒前
不爱锻炼的小胖完成签到,获得积分10
11秒前
似水流年完成签到,获得积分20
11秒前
我是老大应助CR7采纳,获得10
11秒前
研友_nEowP8发布了新的文献求助10
11秒前
菱潋完成签到,获得积分10
12秒前
亚宁发布了新的文献求助30
13秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth 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 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3951400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3496764
关于积分的说明 11084465
捐赠科研通 3227180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784320
邀请新用户注册赠送积分活动 868350
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801110