Robots en forma de serpiente para aplicaciones quirúrgicas: una revisión
Autores: Seetohul, Jenna; Shafiee, Mahmood
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Robots en forma de serpiente para aplicaciones quirúrgicas: una revisión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Avances
Robótica de serpientes
Uso quirúrgico
Desafíos
Soluciones
Manipulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Aunque se han logrado avances sustanciales en la cirugía asistida por robots, el diseño de los robots serpiente existentes se centra predominantemente en el diseño estructural preliminar, el control y las interfaces humano-robot, con características que no se han explorado particularmente en la literatura. Este artículo tiene como objetivo realizar una revisión de los conceptos de planificación y operación de robots serpenteantes hiper-redundantes para uso quirúrgico, así como de los desafíos y soluciones futuras para una mejor manipulación. Los investigadores actuales en el campo de la fabricación y navegación de robots serpiente han enfrentado problemas, como una baja destreza de los efectores finales alrededor de órganos delicados, la estimación del estado y la falta de percepción de profundidad en pantallas bidimensionales. Se ha analizado una amplia gama de robots, como el robot iSnake, que inspira el uso de retroalimentación de fuerza y posición, servoing visual y realidad aumentada (AR). Presentamos los tipos de métodos de actuación, cinemática de robots, dinámica, sensores y perspectivas de integración de AR en robots serpiente, al tiempo que abordamos sus deficiencias para facilitar la tarea del cirujano. Para un control de marcha más suave, se examinan algoritmos de validación y optimización, como bases de datos de aprendizaje profundo, para mitigar la redundancia en el retroceso de enlace de módulos y la colisión accidental. En esencia, nuestro objetivo es proporcionar una perspectiva sobre las configuraciones de robots durante el movimiento al mejorar sus composiciones materiales dentro de los estándares de biocompatibilidad anatómica.
Descripción
Aunque se han logrado avances sustanciales en la cirugía asistida por robots, el diseño de los robots serpiente existentes se centra predominantemente en el diseño estructural preliminar, el control y las interfaces humano-robot, con características que no se han explorado particularmente en la literatura. Este artículo tiene como objetivo realizar una revisión de los conceptos de planificación y operación de robots serpenteantes hiper-redundantes para uso quirúrgico, así como de los desafíos y soluciones futuras para una mejor manipulación. Los investigadores actuales en el campo de la fabricación y navegación de robots serpiente han enfrentado problemas, como una baja destreza de los efectores finales alrededor de órganos delicados, la estimación del estado y la falta de percepción de profundidad en pantallas bidimensionales. Se ha analizado una amplia gama de robots, como el robot iSnake, que inspira el uso de retroalimentación de fuerza y posición, servoing visual y realidad aumentada (AR). Presentamos los tipos de métodos de actuación, cinemática de robots, dinámica, sensores y perspectivas de integración de AR en robots serpiente, al tiempo que abordamos sus deficiencias para facilitar la tarea del cirujano. Para un control de marcha más suave, se examinan algoritmos de validación y optimización, como bases de datos de aprendizaje profundo, para mitigar la redundancia en el retroceso de enlace de módulos y la colisión accidental. En esencia, nuestro objetivo es proporcionar una perspectiva sobre las configuraciones de robots durante el movimiento al mejorar sus composiciones materiales dentro de los estándares de biocompatibilidad anatómica.