論文の概要: Contact-Stable Deformable Tissue Simulation Using Implicit Integration and Live-Pose Grasp Constraints for Laparoscopic Surgery Robot Policy Evaluation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.25642v2
- Date: Sun, 27 Sep 2026 07:35:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-29 21:31:51.621359
- Title: Contact-Stable Deformable Tissue Simulation Using Implicit Integration and Live-Pose Grasp Constraints for Laparoscopic Surgery Robot Policy Evaluation
- Title（参考訳）: 腹腔鏡下手術ロボット政策評価のためのインシシット積分とLive-Pose Grasp制約を用いた接触安定変形性組織シミュレーション
- Abstract要約: 手術ロボットのクローズドループ評価は、変形し、つかみ、持ち上げることができる組織を必要とし、ロボットが操作する解剖学を再現する。
本稿では,この組織を外科領域のRGB-D記録から再構成し,楽器を除去し,水密ボリュームに閉鎖し,四面体化したシミュレータを提案する。
暗黙の統合、衝突メッシュから分離したシミュレーションメッシュ、数値ガード、生きた組織のポーズで捕獲された拘束力などである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8128193601447617
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Closed-loop evaluation of surgical robots requires tissue that deforms, can be grasped and lifted, and reproduces the anatomy in which the robot will operate. We present a simulator in which this tissue is reconstructed from a fixed-view RGB-D recording of the surgical field, composited to remove the instruments, closed into watertight volumes and tetrahedralised; the pipeline was applied unchanged to three specimens of two species (thirteen organs, 146,061 tetrahedra, no inverted elements). For one specimen, the organs are placed in a bimanual cell in which two Franka FR3 arms operate motorised instruments through 6 mm trocars. The core contribution is the numerical and contact design that keeps this cell stable: implicit integration, simulation meshes separate from collision meshes, numerical guards, and a grasp constraint captured at the live tissue pose. In 45 repeated grasp-lifts, a friction grasp held the tissue in 0 of 15 trials and each constraint grasp in 13 of 15; on displaced tissue, a rest-pose constraint produced one-step snaps of up to 17.8 mm, which live-pose capture eliminates. Against the recording, front-surface depth error is 1.33 to 1.41 mm, organ silhouette IoU is 0.80, and in five grasp-lifts reproduced from video the landmark displacement RMSE is 11.8 mm against 14.2 mm for a static prediction. Biofidelity is not claimed; the environment is intended for closed-loop feasibility, safety, contact and policy screening.
- Abstract（参考訳）: 手術ロボットのクローズドループ評価は、変形し、つかみ、持ち上げられる組織を必要とし、ロボットが操作する解剖学を再現する。
本研究では,この組織を外科領域のRGB-D記録から再構成し,楽器の除去,水密ボリュームの閉鎖,四面体化を行い,そのパイプラインを2種の標本(13の臓器,146,061のテトラヘドラ,倒立要素など)に変更した。
1つの標本では、臓器は2つのフランカFR3アームが6mmのトロカーを通して電動楽器を操作するバイマニュアルセルに置かれる。
暗黙の統合、衝突メッシュから分離したシミュレーションメッシュ、数値ガード、生きた組織のポーズで捕獲された拘束力などである。
45回のグリップリフトでは、摩擦グリップが15回の試験で0回、各拘束グリップは15回の試験で13回保持され、置換された組織では、静止拘束が最大17.8mmのワンステップスナップを発生し、ライブ・プレイス・キャプチャーは排除された。
記録に対して、前面深度誤差は1.33〜1.41mm、オルガンシルエットIoUは0.80であり、ビデオから再生された5つのグリップリフトでは、ランドマーク変位RMSEは静的予測のために11.8mm〜14.2mmである。
環境はクローズドループの実現性、安全性、接触、および政策スクリーニングを意図している。
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