自動化された手術ロボットシステムにおいて、縫合針を確実に把持することは極めて重要な課題です。本研究は、da Vinci Research Kitを用いた自動縫合システムにおいて、従来の方法では対応困難であった針のピックアップを、縫合糸を補助ツールとして活用することで解決する革新的なフレームワークを提案しています。 従来の自動針ピックアップ手法は、ロボットを針に向かって直線的に移動させて把持する方式が一般的でした。しかし、この方法には重大な制限があります。針が直接アクセス不可能である場合、視覚的に観察できない場合、または組織の上に落ちている場合には対応できません。さらに、針の滑りやすい表面特性により、直接把持しようとすると近隣の組織を挟み込んだり、針が飛び散ったりするリスクが生じます。 本研究が提案するフレームワークは、縫合糸を直接的な操作ツールとして用いることで、これらの問題を根本的に解決します。組織と糸の再構成、安全な把持点の選定、安定した糸の上げ方、そして両手を使用した糸追従から針の確実な把持に至るまで、全体的なワークフローをカバーしています。ロボット制御アルゴリズムは視覚的な不確実性を考慮して設計されており、実世界環境での堅牢性を最大化しています。実験結果は、複雑な糸の配置やアクセス困難な針の位置でも安定した性能を発揮することを示しており、自動ロボット技術を実際の不定形な縫合環境へ応用する際の課題を大きく前進させました。