Medical ultrasound has become a routine examination approach nowadays and is widely adopted for different medical applications, so it is desired to have a robotic ultrasound system to perform the ultrasound scanning autonomously. However, the ultrasound scanning skill is considerably complex, which highly depends on the experience of the ultrasound physician. In this paper, we propose a learning-based approach to learn the robotic ultrasound scanning skills from human demonstrations. First, the robotic ultrasound scanning skill is encapsulated into a high-dimensional multi-modal model, which takes the ultrasound images, the pose/position of the probe and the contact force into account. Second, we leverage the power of imitation learning to train the multi-modal model with the training data collected from the demonstrations of experienced ultrasound physicians. Finally, a post-optimization procedure with guided explorations is proposed to further improve the performance of the learned model. Robotic experiments are conducted to validate the advantages of our proposed framework and the learned models.


翻译:医学超声波现已成为一种常规检查方法,广泛用于不同的医疗应用,因此希望有一个机器人超声波系统来自动进行超声波扫描。然而,超声波扫描技能相当复杂,这在很大程度上取决于超声波医生的经验。在本文中,我们建议采用基于学习的方法,从人类演示中学习机器人超声波扫描技能。首先,机器人超声波扫描技能被包装在一个高维多模式模型中,该模型将超声波图像、探测器的出现/定位和接触力考虑在内。第二,我们利用模拟学习的力量,用从有经验的超声波医生演示中收集的培训数据来培训多模式模型。最后,我们建议采用一个带有指导探索的操作后程序,以进一步提高所学模型的性能。进行了机器人实验,以验证我们拟议框架和所学模型的优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】LIMO:激光和单目相机融合的视觉里程计
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月16日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
8+阅读 · 2018年7月12日
Arxiv
8+阅读 · 2018年6月19日
Arxiv
5+阅读 · 2018年4月30日
Arxiv
5+阅读 · 2018年4月22日
Arxiv
6+阅读 · 2018年3月28日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】LIMO:激光和单目相机融合的视觉里程计
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月16日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员