深圳先進院發表柔性微創手術機器人研究進展綜述

2020-10-22 嶺南科苑

近日，中國科學院深圳先進技術研究院院微創中心王磊研究員團隊圍繞靈巧型手術機器人的研發路線和蛇形手術機器人的設計機理進行深入調研，取得了新進展。調研結果發表在IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems（中科院一區期刊，影響因子：9.3）上，標題為A Review on Flexible Robotic Systems for Minimally Invasive Surgery。博士後Olatunji Omisore是本文第一作者，李暉副研究員和熊璟高級工程師是共同作者，王磊研究員是通訊作者，深圳先進院是第一通訊單位。

手術機器人有著廣闊的發展前景，但由於缺乏有效的機器人運動控制和遠端操作約束方案，具有蛇形冗餘或連續體結構的柔性/軟體系統的臨床應用仍然受到很大限制。本文回顧了相關機器人系統的技術發展趨勢，歸納了近年來微創手術用柔性機器人的主要研發進展，針對系統設計、驅動策略和控制模型中的核心原則進行了深入分析，並在此基礎上提出了一種適用於柔性微創手術機器人的通用框架（下圖）。

柔性/軟體系統是微創手術機器人的一個重要發展方向，本文在導航建模與控制、人機互動、遠端操作與反饋系統、手術任務自動化等方面的調研將為相關領域的進一步研究提供有益參考。

研究成果得到國家自然科學基金機器人聯合基金（U1713219）、國家自然科學基金優秀外籍青年基金（61950410618）、國家重點研發計劃（2019YFB1311702）和中科院院長國際獎學金的資助。

柔性微創手術機器人的通用控制模型

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