Το μέλλον των ρομποτικών εξετάσεων: Ένα δάκτυλο στην εργασία

Ερευνητές ανέπτυξαν ένα υπερευαίσθητο, ανθρωποειδές ρομποτικό «δάχτυλο» ικανό να εκτελεί με ασφάλεια σωματικές εξετάσεις ρουτίνας, όπως θα έκανε ένας γιατρός. Οι επαγγελματίες υγείας χρησιμοποιούν τα δάχτυλα για να μετρήσουν, για παράδειγμα, τον σφυγμό σας, να ψηλαφίσουν για ανώμαλα εξογκώματα σε ιστούς κάτω από το δέρμα και εισάγονται σε… σκοτεινά, ζεστά μέρη για διαγνωστικούς σκοπούς.

Ωστόσο, ερευνητές του Τμήματος Μηχανών Ακριβείας και Οργάνων Ακριβείας του Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας (USTC) δημιούργησαν ένα εμπνευσμένο από τον άνθρωπο, εύκαμπτο ρομποτικό «δάχτυλο» για να εκτελεί ιατρικές εξετάσεις ρουτίνας όπως αυτές που αναφέρονται παραπάνω.

«Η φυσική εξέταση είναι μία από τις πιο ευρέως διαδεδομένες, αποτελεσματικές και ασφαλείς προσεγγίσεις για την ανίχνευση πρώιμων ευρημάτων εξογκωμάτων και άλλων ενδείξεων καρκίνου του μαστού», δήλωσαν οι ερευνητές. «Στην παραδοσιακή ιατρική, οι γιατροί μπορούν να πάρουν τον σφυγμό ενός ασθενούς στον καρπό … για να κατανοήσουν τις καρδιακές του καταστάσεις. Από τη μία πλευρά, λόγω της έλλειψης εκπαιδευμένων, έμπειρων γιατρών, ορισμένες ασθένειες ή πιθανοί κίνδυνοι μπορεί να μην εντοπιστούν εγκαίρως ώστε να αποφευχθεί η επιδείνωση. Από την άλλη πλευρά, ένα μεγάλο ποσοστό των ατόμων δεν επιθυμεί να υποβληθεί σε σωματική εξέταση, ιδίως όσοι εξετάζονται από γιατρό του αντίθετου φύλου. Έτσι, η ρομποτική ψηλάφηση έχει προσελκύσει έντονη προσοχή στην ερευνητική κοινότητα».

Δεδομένης της πολυπλοκότητας του ανθρώπινου χεριού, ακόμη και τα πιο προηγμένα ρομποτικά χέρια βρίσκονται ακόμη πολύ πίσω στο να ανταποκριθούν στις δυνατότητες του. Έτσι, για την ομάδα του USTC το να επιτύχει συγκρίσιμη με την ανθρώπινη αίσθηση αφής για την ψηλάφηση και την ιδιοδεκτικότητα (την ικανότητα να αισθανόμαστε την κίνηση και τη θέση των μελών του σώματός μας) σε ένα μαλακό ρομποτικό δάχτυλο είναι μια αρκετά μεγάλη υπόθεση.

Το BSF τους, συντομογραφία του Bioinspired Soft Finger, αποτελείται από ένα λυγερό σώμα ενεργοποίησης και έναν ολοκληρωμένο πολυτροπικό αισθητήρα. Έχει ένα δακτυλοειδές, ημικυκλικό σχήμα με δομή PneuNet (πνευματικά δίκτυα), μια κατηγορία μαλακού ενεργοποιητή που αποτελείται από μια σειρά καναλιών και θαλάμων μέσα σε ένα ελαστομερές. Το BSF λυγίζει προς τα μέσα όταν βρίσκεται υπό πίεση, καθώς αυτοί οι αεροθάλαμοι διαστέλλονται, ενώ το συνολικό μήκος του είναι 129 mm.

«Το προτεινόμενο BSF έχει απλό σχεδιασμό και απαιτεί μόνο τη μέτρηση της αντίστασης και της επαγωγής σε δύο ακροδέκτες για να επιτύχει αντίληψη της αφής όπως η ανθρώπινη», εξηγούν οι ερευνητές. «Όπως το ανθρώπινο δάχτυλο μας, το BSF μπορεί να αντιληφθεί πλούσιες πληροφορίες σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες των αντικειμένων μέσω της ενεργής αφής».

Οι ερευνητές εξέτασαν πώς τα πήγαν τα BSF τους κατά την εκτέλεση της ιατρικής ψηλάφησης όπως θα έκανε ένας γιατρός. Μπορούσε να αναζητήσει και να αναγνωρίσει πρότυπες μάζες σε κάποιο πρότυπο ιστού σε μια μεγάλη περιοχή. Επιπλέον, το ρομποτικό δάχτυλο αναγνώρισε με επιτυχία μια αρτηρία στον καρπό ενός ανθρώπου και μέτρησε τον σφυγμό του. Στη μελέτη δεν αναφέρθηκε αν το δάχτυλο χρησιμοποιήθηκε για να εκτελέσει οποιοδήποτε είδος επεμβατικής πρόγνωσης.

«Αποδείξαμε ότι το BSF μπορεί να πιέζει και να “αισθάνεται” τη δυσκαμψία ενός αντικειμένου και να εκτελεί ασφαλή και ακριβή ρομποτική ψηλάφηση παρόμοια με αυτή που εκτελεί ένας γιατρός», δήλωσαν οι ερευνητές. «Επιπλέον, το BSF τοποθετημένο σε έναν ρομποτικό βραχίονα έξι βαθμών ελευθερίας μπορεί να εντοπίσει την αρτηρία στον καρπό ενός συμμετέχοντα και να λάβει παλμούς για ανάλυση σε πραγματικό χρόνο. Τα ευρήματα αυτά αναδεικνύουν τη δυνατότητα δημιουργίας ενός “ρομποτικού γιατρού” που θα πραγματοποιεί σωματικές εξετάσεις στο μέλλον».

[via]