Hand-Eye Calibration of Surgical Robots Based on a BP Neural Network Optimized by Using an Improved Sparrow Search Algorithm

人工神经网络 计算机科学 初始化 机器人 人工智能 校准 人口 稳健性(进化) 模拟退火 反向传播 计算机视觉 算法 数学 基因 统计 生物化学 社会学 人口学 化学 程序设计语言
作者
Jiaqi Zhu,Weibo Ning,Ye Yuan,Hongjiang Chen,Weijun Zhou,Yecheng Tan,Shuxing He,Jun Hu,Zhun Fan
标识
DOI:10.1109/icarcv57592.2022.10004291
摘要

Hand-eye calibration methods for surgical robots are employed to derive a transformation between the robot's base motor and visual coordinate systems. Accurately completing hand-eye calibration procedures provides an important guarantee that a surgical robot will exhibit positioning and execution accuracy sufficient for assisting surgeons in successfully completing surgical procedures. To improve the accuracy of robot hand-eye calibration methods based on backpropagation neural network (BPNN) models, we propose a modified BP neural network optimized using the sparrow search algorithm for hand-eye calibration model (TSSABPNN), which can enhance population initialization by applying tent mapping. Furthermore, we also design a new sliding 3D calibration tool. The sparrow search algorithm exhibits good local exploration ability, and we introduce a tent map with ergodic characteristics to initialize the sparrow population information, which further improves the network's global search ability and convergence rate. Finally, we experimentally analyze four calibration models: TSSABP NN model, a BP NN model optimized using a genetic algorithm of simulated annealing (GASABPNN), an unoptimized BP NN model, and the traditional singular value decomposition method. The results indicate that the proposed TSSABP NN model exhibits the maximum calibration precision and best robustness and iteratively converges faster.

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
刘一安完成签到 ,获得积分10
刚刚
无名之夫完成签到 ,获得积分10
刚刚
蕲艾比比谁完成签到,获得积分10
刚刚
懵懂的初雪完成签到 ,获得积分10
刚刚
zp560完成签到,获得积分0
1秒前
狂野的中恶完成签到,获得积分20
2秒前
uqq完成签到,获得积分10
2秒前
铲屎大王完成签到,获得积分10
2秒前
昀松完成签到,获得积分10
2秒前
我不到啊完成签到 ,获得积分10
3秒前
wulin314完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
卓奕雯完成签到 ,获得积分10
3秒前
不安的雅阳完成签到,获得积分10
4秒前
牛马完成签到,获得积分10
4秒前
天穹雨应助网友九顺叔采纳,获得20
5秒前
大个应助光学工程小学采纳,获得10
5秒前
nauheim发布了新的文献求助10
6秒前
铁蛋完成签到,获得积分10
6秒前
yordeabese完成签到,获得积分10
7秒前
yl发布了新的文献求助10
7秒前
彭于晏应助CUI采纳,获得10
7秒前
teeeed完成签到,获得积分10
8秒前
九湖夷上完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
慕青应助binglangcha采纳,获得10
8秒前
无情的翠果完成签到,获得积分10
9秒前
南漂完成签到,获得积分10
9秒前
坚强的晓博完成签到,获得积分10
9秒前
Randy完成签到,获得积分10
10秒前
两只晕虾完成签到,获得积分10
10秒前
李李完成签到,获得积分10
11秒前
拉普拉斯开始变换完成签到,获得积分10
11秒前
风中黎昕完成签到 ,获得积分10
11秒前
小小博发布了新的文献求助10
12秒前
小李完成签到,获得积分10
12秒前
乐观的水儿完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
司佳雨完成签到,获得积分10
12秒前
天气不错完成签到,获得积分10
12秒前
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
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6951482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8635612
关于积分的说明 18310753
捐赠科研通 6393827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3082063
关于科研通互助平台的介绍 2127231
邀请新用户注册赠送积分活动 2058938