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ICRA全稱為“IEEE International Conference on Robotics and Automation”（機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議），是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最有影響力的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議之一。ICRA 2017于5月29日至6月4日舉行，雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))AI科技評(píng)論從新加坡帶來(lái)一線報(bào)道。該會(huì)議舉辦期間，雷鋒網(wǎng)將圍繞會(huì)議議程及獲獎(jiǎng)?wù)撐恼归_(kāi)系列專題報(bào)道，敬請(qǐng)期待。

下面是ICRA 2017最佳醫(yī)療機(jī)器人入圍論文的論文摘要。

基于并行計(jì)算硬件的連續(xù)體機(jī)器人的高效臨近查詢

由于連續(xù)體機(jī)器人領(lǐng)域的進(jìn)步，手術(shù)操作者越來(lái)越能夠通過(guò)復(fù)雜的路徑接近深層病變組織。在大多數(shù)情況下，這類機(jī)器人可以精確的建模為一系列圓柱型。為了安全無(wú)縫的對(duì)這些具有復(fù)雜的非直觀運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，研究者開(kāi)發(fā)了依靠準(zhǔn)確的臨近度查詢，來(lái)計(jì)算連續(xù)體機(jī)器人與解剖結(jié)構(gòu)之間的距離的觸覺(jué)指導(dǎo)方案。該論文介紹了一種準(zhǔn)確地模擬連續(xù)體機(jī)器人的方法，該機(jī)器人采用具有球型或平面的圓柱型分段，然后有效地計(jì)算到三角形網(wǎng)格的最短距離。該論文提供了適用于并行計(jì)算硬件的簡(jiǎn)單和復(fù)雜集合圖元的高效分析窄相位PQ計(jì)算的實(shí)現(xiàn)，以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果顯示出該方法更高的性能適合于實(shí)時(shí)的機(jī)器人應(yīng)用。該論文在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中，比較了在PQ計(jì)算或其他優(yōu)化任務(wù)中使用的各種根尋找算法，以評(píng)估其在不同硬件上執(zhí)行的適用性。關(guān)于根據(jù)可用的并行計(jì)算硬件選擇合適的臨近度查詢算法來(lái)討論這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的含義。最后，介紹了密集動(dòng)態(tài)解剖結(jié)構(gòu)未來(lái)改進(jìn)的前景。

該論文來(lái)自倫敦帝國(guó)學(xué)院Hamlyn手術(shù)機(jī)器人研究中心，第一作者為Konrad Leibrandt。

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

使用單一旋轉(zhuǎn)磁體同時(shí)定位和推進(jìn)內(nèi)腔中磁性膠囊的首次實(shí)現(xiàn)

該論文提出了一種使用單個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器磁體推進(jìn)嵌入了霍爾效應(yīng)傳感器的螺旋磁性膠囊的方法。該方法估計(jì)了膠囊與應(yīng)用場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)時(shí)的六自由度姿態(tài)。它適用于腸道的活動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡檢查。在膠囊通過(guò)內(nèi)腔時(shí)，使用一個(gè)拓展卡爾曼濾波器來(lái)對(duì)膠囊的六自由度姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)，該卡爾曼濾波器使用的是簡(jiǎn)化的兩自由度過(guò)程模型，兩個(gè)自由度包括膠囊以其主軸線向前或向后移動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)方向。持續(xù)監(jiān)測(cè)膠囊在施加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，以確定膠囊是否與施加的場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)。基于該信息，調(diào)整外部源的旋轉(zhuǎn)速度，以防止期望的磁耦合出現(xiàn)損失。該試驗(yàn)首次證明了使用單個(gè)旋轉(zhuǎn)磁體對(duì)通過(guò)管腔的膠囊同時(shí)進(jìn)行定位和推進(jìn)是可行的。以前的工作假定膠囊在定位階段沒(méi)有凈運(yùn)動(dòng)，需要定位和推進(jìn)是分開(kāi)進(jìn)行的。與之前的分步方法相比，該方法需要的時(shí)間減少了三倍。

該論文來(lái)自猶他大學(xué)，第一作者為Katie Popek。

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