論文の概要: An Experimental Modular Instrument With a Haptic Feedback Framework for Robotic Surgery Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27385v1
- Date: Thu, 30 Apr 2026 03:55:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-01 16:31:53.91403
- Title: An Experimental Modular Instrument With a Haptic Feedback Framework for Robotic Surgery Training
- Title（参考訳）: ロボット外科訓練のための触覚フィードバックフレームワークを用いたモジュール楽器の試作
- Authors: Walid Shaker, Mustafa Suphi Erden,
- Abstract要約: 本稿では,実時間触覚フィードバックの枠組みを組み込んだモジュール型ロボット腹腔鏡装置を提案する。
提案装置は手首に装着した力/トルク(F/T)センサを用いて、工具と形状の相互作用力を推定する。
触覚フィードバックフレームワークは、外部接触力を抽出し、触覚デバイスに描画し、安定かつ知覚的に意味のあるフィードバックを生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6206092886889898
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robotic-assisted surgery offers significant clinical advantages but largely eliminates direct haptic feedback, increasing the risk of excessive tool-tissue interaction forces. Although recent commercial systems have begun to introduce force feedback, their high cost limits accessibility, particularly for surgical training. This paper presents a modular experimental robotic laparoscopic instrument integrated with a real-time haptic feedback framework. The proposed instrument employs a wrist-mounted force/torque (F/T) sensor to estimate tool-tissue interaction forces while avoiding the durability and integration challenges of tip-mounted sensors. A haptic feedback framework is developed to extract the external contact forces, render them to the haptic device, and generate stable and perceptually meaningful feedback. The instrument is integrated into the robotic surgery training system (RoboScope) and evaluated through a controlled user study involving a force regulation task. Experimental results demonstrate that haptic feedback significantly improves task success rate, force regulation accuracy, and task efficiency compared to visual-only feedback. The proposed instrument enables stable, high-fidelity haptic interaction, supporting effective robotic surgery training.
- Abstract（参考訳）: ロボット支援手術は、重要な臨床的利点を提供するが、直接的な触覚フィードバックを排除し、過剰なツールとタスクの相互作用のリスクを増大させる。
近年の商業システムでは, 力覚フィードバックの導入が始まっているが, 特に手術訓練において, 高コストのアクセシビリティを実現している。
本稿では,実時間触覚フィードバックフレームワークと統合されたモジュール型ロボット腹腔鏡装置を提案する。
提案装置は手首に装着した力/トルクセンサを用いて、先端に装着したセンサの耐久性と統合性を回避するとともに、ツールとタスクの相互作用力を推定する。
触覚フィードバックフレームワークは、外部接触力を抽出し、触覚デバイスに描画し、安定かつ知覚的に意味のあるフィードバックを生成する。
ロボット手術訓練システム(RoboScope)に統合され、力規制タスクを含む制御されたユーザスタディを通じて評価される。
実験結果から,触覚フィードバックは視覚のみのフィードバックに比べて,タスク成功率,強制規制精度,タスク効率を有意に向上することが示された。
提案装置は, 安定かつ高忠実な触覚相互作用を可能とし, 効果的なロボット手術訓練を支援する。
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