ロボット支援頭部固定制御のための人-ロボット相互作用ワークスペースの決定
Determination of the Human-Robot Interaction Workspace for Robot Assisted Head Stabilization Control
6自由度ロボットと光学式モーション計測を用いて、頭頸部系の生体運動ワークスペースを健常被験者で計測し、精密頭部固定における安全な動作範囲の基礎データを確立した研究。
著者: Xinmin Liu, Alexander L. Van Slyke, Destinee Holloman, Ahmad Sakaamini, Rodney D. Wiersma
分類: cs.RO, physics.bio-ph, physics.med-ph
原文アブストラクト
Accurate head immobilization is critical for medical procedures such as neuroimaging and intracranial radiation therapy, where even minor motion can compromise precision. Traditional methods, such as rigid stereotactic frames and thermoplastic face masks, are invasive, uncomfortable for patients, and require a time-consuming setup. To overcome these limitations, a novel approach employs a 6-degree-of-freedom (6DoF) robotic head holder that is integrated with real-time optical motion tracking, enabling dynamic compensation for head movements without physical restraint. However, implementing this system requires a detailed biomechanical understanding of skull-cervical spine interactions to define safe and effective motion limits. In this study, we conduct a human volunteer investigation using a 6DoF Stewart platform robot to characterize biokinematic workspace of the head-neck system and establish foundational data for human-robot interaction in precision head stabilization.
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