Flexible endoscopic continuum manipulators offer high dexterity and access to complex anatomy, but nonlinear hysteresis limits feedforward control accuracy. Closed-loop control can compensate for these errors but requires accurate six-degree-of-freedom (6D) end-effector pose feedback. We present MarUco, a markerless 6D pose estimation framework for closed-loop control using only stereo vision during operation. A photorealistic pseudo-rigid-body simulation pipeline generates large-scale annotated training data without manual labeling. A multifeature fusion network integrates masks, keypoints, heatmaps, and bounding boxes from both stereo views to estimate an initial pose, followed by a learned single-pass render-and-compare module that refines the pose without iterative optimization. Kinematics-free hand-eye calibration estimates camera-to-robot-base extrinsics, and self-supervised adaptation uses unlabeled real stereo pairs to mitigate sim-to-real pose error. Across 1,000 real samples, MarUco achieves translation and rotation errors of 0.78 $\pm$ 0.50 mm and 3.07 $\pm$ 1.25°, respectively, with a total processing time of 52.4 ms per stereo pair. In closed-loop experiments over eight reference paths, MarUco achieves a mean terminal translation error of 1.8 mm, an 88% reduction relative to uncompensated open-loop control. To the best of our knowledge, this is the first markerless position-based visual servoing framework for continuum manipulators.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

航天器非脆弱控制理论及应用研究进展
专知会员服务
10+阅读 · 2025年7月8日
IJCAI 2022 | 端到端的几何transformer:用于分子属性预测
专知会员服务
13+阅读 · 2022年12月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
2+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
2+阅读 · 9月7日
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
10+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
相关VIP内容
航天器非脆弱控制理论及应用研究进展
专知会员服务
10+阅读 · 2025年7月8日
IJCAI 2022 | 端到端的几何transformer:用于分子属性预测
专知会员服务
13+阅读 · 2022年12月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员