模式识别与人工智能
2025年1月11日 星期六   首 页     期刊简介     编委会     投稿指南     伦理声明     联系我们                                                                English
模式识别与人工智能  2024, Vol. 37 Issue (1): 47-57    DOI: 10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202401004
研究与应用 最新目录| 下期目录| 过刊浏览| 高级检索 |
基于“人-机-环”信息流的机器人手术系统研究与展望
崔皓鑫1,2, 王嵘3, 郑楠1,2, 章颂2, 任瞳3, 梁渝靖3
1.中国科学院大学 人工智能学院 北京 100049;
2.中国科学院自动化研究所 多模态人工智能系统全国重点实验室 北京 100190;
3.中国人民解放军总医院 第六医学中心 心血管病医学部 成人心脏外科 北京100853
Research and Prospect of Robotic Surgical System Based on Human-Machine-Environment Information Flow
CUI Haoxin1,2, WANG Rong3, ZHENG Nan1,2, ZHANG Song2, REN Tong3, LIANG Yujing3
1. School of Artificial Intelligence, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049;
2. State Key Laboratory of Multimodal Artificial Intelligence Systems, Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;
3. Department of Adult Cardiac Surgery, the Sixth Medical Center, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853

全文: PDF (1516 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

机器人手术系统凭借微创、精细、灵活、无震颤等优势,在多个外科领域不断得到普及应用.然而,现有的机器人手术系统尚未充分发挥人和机器各自的优势,在智能化交互方面的表现有待提高.因此,文中首先从系统科学的角度分析机器人手术系统中交互关系的发展,并从多方面提出当前人机交互的不足.然后,构建面向机器人手术系统的“人-机-环”信息流框架,以机器人辅助乳内动脉获取手术场景为例,梳理“人-机-环”各部分之间的复杂交互.最后,基于“人-机结合”理论,结合构建的“人-机-环”信息流框架,提出以“人机融合智能共进”为目标的新一代机器人手术系统的设计思路,为实现更安全高效的机器人微创外科手术目标提供借鉴.

服务
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
崔皓鑫
王嵘
郑楠
章颂
任瞳
梁渝靖
关键词 综合集成人机系统信息流机器人手术系统    
Abstract

Robot-assisted surgical systems continue to gain widespread application in various surgical fields, due to their minimally invasive, precise, flexible and tremor-free attributes. However, the advantages of both humans and machines are not fully exploited in the existing robot-assisted surgical systems, and the performance should be improved in the intelligent interaction aspect. Therefore, the development of interactive relationships within robot-assisted surgical systems is analyzed from a systems science perspective and the deficiencies in human-machine interaction are discussed from multiple viewpoints. Then, an "human-machine-environment" information flow framework for robot-assisted surgical systems is constructed. Taking the example of robotic-assisted internal mammary artery acquisition scenarios, the intricate interactions among the "human-machine-environment" different components are illustrated. Finally, based on the theory of "human-machine integration" and the established "human-machine-environment" information flow framework, a design approach for a new generation of robot-assisted surgical systems with the goal of "human-machine integration and intelligent co-development" is proposed. This proposal serves as a valuable reference for realizing the goal of safer and more efficient robotic minimally invasive surgery.

Key wordsMetasynthesis    Human-Machine System    Information Flow    Robotic Surgery System   
收稿日期: 2023-07-27     
ZTFLH: TP399  
基金资助:

国家重点研究发展计划项目(No.2022YFB4700805)资助

通讯作者: 郑楠,博士,副研究员,主要研究方向为复杂系统综合集成、数据挖掘信息检索.E-mail:nan.zheng@ia.ac.cn.   
作者简介: 崔皓鑫,硕士研究生,主要研究方向为复杂系统综合集成、数据挖掘信息检索.E-mail:cuihaoxin2022@ia.ac.cn. 王嵘,博士,教授,主要研究方向为机器人微创心脏手术.E-mail:wangrongd@126.com. 章颂,博士研究生,主要研究方向为复杂系统综合集成、数据挖掘信息检索.E-mail:zhangsong2022@ia.ac.cn. 任瞳,博士研究生,主要研究方向为机器人微创心脏手术.E-mail:747521935@qq.com. 梁渝靖,硕士研究生,主要研究方向为机器人微创心脏手术.Email:1244876544@qq.com.
引用本文:   
崔皓鑫, 王嵘, 郑楠, 章颂, 任瞳, 梁渝靖. 基于“人-机-环”信息流的机器人手术系统研究与展望[J]. 模式识别与人工智能, 2024, 37(1): 47-57. CUI Haoxin, WANG Rong, ZHENG Nan, ZHANG Song, REN Tong, LIANG Yujing. Research and Prospect of Robotic Surgical System Based on Human-Machine-Environment Information Flow. Pattern Recognition and Artificial Intelligence, 2024, 37(1): 47-57.
链接本文:  
http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202401004      或     http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/Y2024/V37/I1/47
版权所有 © 《模式识别与人工智能》编辑部
地址:安微省合肥市蜀山湖路350号 电话:0551-65591176 传真:0551-65591176 Email:bjb@iim.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn