Transferencia de conocimientos para un asistente robótico de cámara autónomo
Autores: Rivas-Blanco, Irene; Perez-del-Pulgar, Carlos J.; López-Casado, Carmen; Bauzano, Enrique; Muñoz, Víctor F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Transferencia de conocimientos para un asistente robótico de cámara autónomo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Plataformas robóticas
Estabilidad
Precisión
Plataformas colaborativas
Guía de cámara endoscópica
Aprendizaje mediante demostración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las plataformas robóticas están tomando su lugar en el quirófano porque proporcionan más estabilidad y precisión durante la cirugía. Aunque la mayoría de estas plataformas son teleoperadas, actualmente se está llevando a cabo mucha investigación para diseñar plataformas colaborativas. El objetivo es reducir la carga de trabajo del cirujano mediante la automatización de tareas secundarias o auxiliares, lo que beneficiaría tanto a los cirujanos como a los pacientes al facilitar la cirugía y reducir el tiempo de operación. Una de las tareas secundarias más importantes es la guía de la cámara endoscópica, cuya automatización permitiría al cirujano concentrarse en el manejo de los instrumentos quirúrgicos. Este documento propone un nuevo enfoque autónomo de guía de cámara para la cirugía laparoscópica. Está basado en el aprendizaje por demostración (LfD), que ha demostrado su viabilidad para transferir conocimiento de humanos a robots mediante múltiples demostraciones de expertos. El enfoque propuesto ha sido validado utilizando una plataforma robótica quirúrgica experimental para realizar la transferencia de clavijas, una tarea típica que se utiliza para entrenar habilidades humanas en cirugía laparoscópica. Los resultados muestran que la guía de la cámara puede ser fácilmente entrenada por un cirujano para una tarea en particular. Posteriormente, puede ser reproducida de forma autónoma de manera similar a la realizada por un humano. Por lo tanto, los resultados demuestran que el uso del aprendizaje por demostración es un método adecuado para realizar la guía autónoma de la cámara en plataformas robóticas quirúrgicas colaborativas.
Descripción
Las plataformas robóticas están tomando su lugar en el quirófano porque proporcionan más estabilidad y precisión durante la cirugía. Aunque la mayoría de estas plataformas son teleoperadas, actualmente se está llevando a cabo mucha investigación para diseñar plataformas colaborativas. El objetivo es reducir la carga de trabajo del cirujano mediante la automatización de tareas secundarias o auxiliares, lo que beneficiaría tanto a los cirujanos como a los pacientes al facilitar la cirugía y reducir el tiempo de operación. Una de las tareas secundarias más importantes es la guía de la cámara endoscópica, cuya automatización permitiría al cirujano concentrarse en el manejo de los instrumentos quirúrgicos. Este documento propone un nuevo enfoque autónomo de guía de cámara para la cirugía laparoscópica. Está basado en el aprendizaje por demostración (LfD), que ha demostrado su viabilidad para transferir conocimiento de humanos a robots mediante múltiples demostraciones de expertos. El enfoque propuesto ha sido validado utilizando una plataforma robótica quirúrgica experimental para realizar la transferencia de clavijas, una tarea típica que se utiliza para entrenar habilidades humanas en cirugía laparoscópica. Los resultados muestran que la guía de la cámara puede ser fácilmente entrenada por un cirujano para una tarea en particular. Posteriormente, puede ser reproducida de forma autónoma de manera similar a la realizada por un humano. Por lo tanto, los resultados demuestran que el uso del aprendizaje por demostración es un método adecuado para realizar la guía autónoma de la cámara en plataformas robóticas quirúrgicas colaborativas.