A téma leírása nagy vonalakban:
Az elmúlt három évtizedben a Robot-Asszisztált Minimál Invazív Sebészet (RAMIS) beavatkozások elterjedése számos áttörést hozott a sebészetben. Az új technika segítségével a beavatkozások jelentős hányada elvégezhető apró metszéseken keresztül bevezetett eszközökkel, az operáció területét endoszkópos kamera képen követve. A sebészek számára a RAMIS irányzat az előnyei mellett kihívásokat is jelent, számos részfeladat az operátor számára túlságosan komplexé vagy időigényesé vált. Az aktuális robotsebészeti kutatások jelentős része e részfeladatok automatizálásával foglalkozik, hogy ezzel is csökkentsék a sebészekre nehezedő kognitív terhelést. Míg merev szöveteket érintő automatizált megoldások (a pontos regisztráció lehetősége miatt) már léteznek, a lágy szöveteken végzett beavatkozások komoly kihívást jelentenek az automatizálás szempontjából. Az elmúlt években e kutatási területen egyre gyakrabban foglalkoznak sebészeti gyakorló feladatok automatikus végrehajtásával, mely egyszerűsített modellként szolgálhat a magasabb komplexitású sebészeti részfeladatok automatizálása során.
A jelölt feladata sebészeti gyakorlófeladatok autonóm végrehajtásának magas szintű implementációja a Bejczy Antal Intelligens Robottechnikai Központban rendelkezésre álló da Vinci sebészroboton, és annak nyílt programozását lehetővé tévő da Vinci Research Kit-en (DVRK). A robot alacsony szintű irányítását Robot Operating System (ROS) alapú moduláris szoftver keretrendszer (iRob Surgical Automation Framewok, irob-saf) támogatja. A jelölt munkájának része objektumok detektlása és pozíciójának becslése RGB-D kamera felhasználásával, a gyakorlófeladat elvégzéséhez szükséges munkafolyamat implementációja, illetve a kész megoldás validációja.
A feladat részletezése:
- A robotsebészeti automatizálás szakirodalmának áttekintése
- A ROS, da Vinci Sebészeti Robotrendszer, a DVRK platform és az irob-saf keretrendszer megismerése;
- A használt RGB-D kamera megismerése;
- A kulcsobjektumok detektálása és 3D pozíciójuk becslése;
- A látórendszer beépítése és integrálása a DVRK kutató rendszerbe és az irob-saf keretrendszerbe;
- A sebészeti gyakorlófeladat automatikus végrehajtásához szükséges munkafolyamat magasszintű implementációja;
- Teszek futtatása, az eredmények kiértékelése.
A feladat során a Hallgatónak lehetősége lesz megismerkednie és bekapcsolódnia a Bejczy Antal Intelligens Robottechnikai Központban folyó kutatási feladatokkal.