解剖特征引导软式内镜机器人自主介入策略研究

作者：江维; 王重阳; 闫斌; 何啸; 崔唤琦; 彭丽华; 杨云生; 刘浩

来源：机器人, 2021, 43(04): 493-501+512.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.200543

• 软式内镜
• 消化道
• 自主介入
• 镜体操控
• 弯曲定向

以上消化道介入为例,在前期研制的YunSRobot内镜机器人平台上开展软式内镜自主介入策略研究.基于Faster-RCNN算法和数学形态学图像处理方法从镜下图像中提取消化道解剖特征,并设计自主化镜体操控和弯曲定向策略实现内镜在上消化道中的自主介入.在高仿真度的上消化道模型中开展了对照实验,结果表明本文方法的介入成功率为100%.与非专业人员主从介入相比,平均耗时从262.01 s降低到197 s,介入力的最大值从11.8N降到9.6N.与专业人员主从介入相比,介入力最大值基本一致,仅多耗时34.33 s.本文提出的自主化介入策略可以拓展到呼吸道、尿道等其他腔道的软式内镜介入.

• 单位
  中国科学院沈阳自动化研究所; 机器人学国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国人民解放军总医院