Comparing Human Haptic Perception and Robotic Force/Torque Sensing in a Simulated Surgical Palpation Task

触觉技术 触诊 遥操作 任务(项目管理) 计算机科学 人工智能 触觉知觉 机器人 感知 模拟 人机交互 刚度 遥控机器人学 计算机视觉 机械人手术 生物医学工程 医学 外科 工程类 移动机器人 心理学 神经科学 系统工程 结构工程
作者
Timo Markert,Sebastian Matich,Elias Hoerner,Jonas Pfannes,Andreas Theissler,Martin Atzmueller
标识
DOI:10.1109/iros47612.2022.9981495
摘要

In minimally invasive surgery (MIS), the reliable detection of hard inclusions in soft tissue is crucial for the success of the intervention. In robot-assisted surgery (RAS) however, limited technologies are available for intracorporeal tissue stiffness assessment due to the lack of force and tactile feedback from the robot tool tip. This paper investigates both, human haptic perception and robotic F/T sensing in similar experimental setups to draw conclusions about the usage of a haptic sensor for teleoperation in RAS. We use a novel 6-axis F/T sensor compact enough to be moved through trocars during RAS interventions and experimentally analyze its performance in a simulated robotic palpation task. Furthermore, we carry out a comprehensive user study $(n=30)$ and collect fingertip interaction data to investigate human haptic perception. Results show, that both approaches detect larger bead diameters of 19 mm and 15 mm with high precision and show similar accuracy rates. With regards to interaction forces, subjects on average apply more than 10 times the amount of normal force $(F_{z}=28.8\pm 4.9\mathrm{N})$ , which leads to higher accuracy particularly for smaller embedded nodules. The robotic sensing technique, on the contrary, offers distinct advantages by providing more gentle treatments and reducing the risk of tissue damage.
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
320me666完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
velpro发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助masu采纳,获得10
1秒前
小狸跟你拼啦完成签到,获得积分10
1秒前
寂寞的灵发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
honey完成签到,获得积分10
2秒前
白宝宝北北白应助eee采纳,获得10
2秒前
gcc应助HZW采纳,获得20
3秒前
3秒前
完美世界应助Hu111采纳,获得10
4秒前
khaosyi完成签到 ,获得积分10
5秒前
哇哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
buno应助啦啦采纳,获得10
7秒前
Mike完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
顾矜应助chen采纳,获得10
8秒前
科研通AI5应助小王采纳,获得10
8秒前
GGBond完成签到,获得积分10
8秒前
孔雀翎发布了新的文献求助10
8秒前
寂寞的灵完成签到,获得积分10
9秒前
后知后觉发布了新的文献求助10
9秒前
百十余完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Zhaorf完成签到,获得积分10
10秒前
沉默紫槐完成签到,获得积分10
10秒前
深情安青应助易达采纳,获得10
10秒前
默默海露发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
flyfish完成签到,获得积分10
13秒前
36456657应助chen采纳,获得10
13秒前
每念至此完成签到,获得积分10
14秒前
大力黑米完成签到 ,获得积分10
15秒前
123发布了新的文献求助30
15秒前
搜集达人应助gaos采纳,获得10
15秒前
hengy发布了新的文献求助10
15秒前
杳鸢应助Xenia采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672