基于 Autogluon 算法绳驱动手术器械运动补偿控制

来源：机械与电子杂志2023年第11期北京时间：

作者：牛国君;汪巍巍;朱姚俊

单位：浙江理工大学机械工程学院,浙江 杭州 310018

摘要：受灭菌条件和手术操作空间限制,手术器械采用钢丝绳传动。受钢丝绳迟滞和柔性,以及电机齿轮箱齿系影响,且手术器械末端无法安装角度传感器,手术器械末端运动不能形成闭环控制,导致手术器械末端精度低进而影响手眼协调控制一致性。针对这一问题,提出基于 Autogluon 算法绳驱动手术器械运动补偿控制算法。搭建单自由度钢丝绳驱动手术器械平台,开展基于机器学习方法的位置估计,将该位置估计作为器械末端执行器反馈形成运动补偿控制。为验证该算法有效性,将该算法与线性回归、决策树、支持向量机、神经网络和高斯过程方法对比,该算法的均方误差、平均绝对误差、最大误差和标准差指标最小,基于该算法位置跟踪精度最高。

关键词：手术器械;全闭环控制; Autogluon 算法;位置估计

基金资助：国家自然科学基金资助项目( 61803341 );浙江省自然科学基金资助项目( LY20E050019 );机器人技术与系统国家重点实验室开放研究项目( SKLRS-2019-KF-08 )