High-performance surgical master consoles offer intuitive articulated manipulation but are expensive and difficult to reproduce, while accessible commercial haptic devices lack built-in interfaces for surgical wrist articulation and continuous grasp. We present a laparoscopic master in which general-purpose robot manipulators provide the programmable base and surgical-specific interaction is concentrated in a separable distal adapter. Each 6-DoF arm carries a custom 2-DoF direct-drive wrist, continuous grasp sensing, and clutch-based workspace management; the complete bimanual hardware costs approximately US$5,500, below common bimanual commercial haptic references. To support sustained hand-guided use, we characterize current scaling, gravity, and break-away friction and use them for posture-dependent gravity compensation and motion-gated assistance, reducing continuous actuation and thermal loading. A common master state drives either Isaac Sim or an RCM-constrained dual-FR3 platform. Master-state publication to FR3 target update adds at most 8 ms, and tip tracking shows 0.31-0.66 mm mean delay-aligned residuals. In a porcine cholecystectomy experiment, five common operator-side metrics and hand/tip-speed distributions were compared descriptively with human in-vivo telemetry from 120 clinical Versius recordings of 99 cholecystectomy procedures; no interruption originated from the master console, and no abnormal clinical signs were recorded during the 7-day postoperative observation period. These results demonstrate a surgical master built from general-purpose robot arms with surgical-specific interaction concentrated in a separable distal interface.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
机器翻译学术论文写作方法和技巧
清华大学研究生教育
11+阅读 · 2018年12月23日
用 LDA 和 LSA 两种方法来降维和做 Topic 建模
AI研习社
13+阅读 · 2018年8月24日
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
干货|掌握机器学习数学基础之优化[1](重点知识)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员