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五篇ICRA最佳医疗机器人获奖论文大盘点 | ICRA 2017

导读: ICRA全称为“IEEE International Conference on Robotics and Automation”(机器人与自动化会议),是机器人技术领域最有影响力的国际学术会议之一。

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ICRA全称为“IEEE International Conference on Robotics and Automation”(机器人与自动化会议),是机器人技术领域最有影响力的国际学术会议之一。ICRA 2017于5月29日至6月4日举行,雷锋网(公众号:雷锋网)AI科技评论从新加坡带来一线报道。该会议举办期间,雷锋网将围绕会议议程及获奖论文展开系列专题报道,敬请期待。

下面是ICRA 2017最佳医疗机器人入围论文的论文摘要。

基于并行计算硬件的连续体机器人的高效临近查询

由于连续体机器人领域的进步,手术操作者越来越能够通过复杂的路径接近深层病变组织。在大多数情况下,这类机器人可以精确的建模为一系列圆柱型。为了安全无缝的对这些具有复杂的非直观运动学机器人进行远程操作,研究者开发了依靠准确的临近度查询,来计算连续体机器人与解剖结构之间的距离的触觉指导方案。该论文介绍了一种准确地模拟连续体机器人的方法,该机器人采用具有球型或平面的圆柱型分段,然后有效地计算到三角形网格的最短距离。该论文提供了适用于并行计算硬件的简单和复杂集合图元的高效分析窄相位PQ计算的实现,以及实验验证,结果显示出该方法更高的性能适合于实时的机器人应用。该论文在计算机实验中,比较了在PQ计算或其他优化任务中使用的各种根寻找算法,以评估其在不同硬件上执行的适用性。关于根据可用的并行计算硬件选择合适的临近度查询算法来讨论这些实验结果的含义。最后,介绍了密集动态解剖结构未来改进的前景。

该论文来自伦敦帝国学院Hamlyn手术机器人研究中心,第一作者为Konrad Leibrandt。

论文地址:http://ieeexplore.ieee.org/document/7855751/

使用单一旋转磁体同时定位和推进内腔中磁性胶囊的首次实现

该论文提出了一种使用单个旋转执行器磁体推进嵌入了霍尔效应传感器的螺旋磁性胶囊的方法。该方法估计了胶囊与应用场同步旋转时的六自由度姿态。它适用于肠道的活动胶囊内窥镜检查。在胶囊通过内腔时,使用一个拓展卡尔曼滤波器来对胶囊的六自由度姿态进行估计,该卡尔曼滤波器使用的是简化的两自由度过程模型,两个自由度包括胶囊以其主轴线向前或向后移动方向和旋转方向。持续监测胶囊在施加场中的运动,以确定胶囊是否与施加的场同步旋转。基于该信息,调整外部源的旋转速度,以防止期望的磁耦合出现损失。该试验首次证明了使用单个旋转磁体对通过管腔的胶囊同时进行定位和推进是可行的。以前的工作假定胶囊在定位阶段没有净运动,需要定位和推进是分开进行的。与之前的分步方法相比,该方法需要的时间减少了三倍。

该论文来自犹他大学,第一作者为Katie Popek。

论文地址:http://www.cs.utah.edu/~thermans/papers/Popek_ICRA_2017-capsule-closed-loop-control.pdf

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