Исследователи разработали сверхчувствительный человекоподобный роботизированный «палец», способный безопасно проводить обычные медицинские осмотры, как это делает врач. По их словам, «рободоктор» может вскоре появиться в медицинских клиниках.
Пальцы врачей — это диагностические инструменты, используемые для получения самых разных сведений о вас и вашем здоровье. С помощью пальцев медики, например, измеряют пульс, прощупывают ткани под кожей на предмет аномальных уплотнений, а также вставляют их для диагностики в тёмные тёплые места.
Теперь исследователи с факультета точного машиностроения и прецизионных приборов Китайского университета науки и техники (USTC) создали вдохновлённый человеком сгибаемый роботизированный «палец» для проведения рутинных медицинских обследований, подобных тем, что перечислены выше.
«Физический осмотр — один из самых доступных, эффективных и безопасных методов раннего обнаружения уплотнений и других признаков рака груди», — говорят исследователи. В традиционной китайской медицине врачи могут измерить пульс пациента на запястье, чтобы понять состояние его сердца.
«С одной стороны, из-за нехватки квалифицированных и опытных врачей некоторые заболевания или потенциальные риски могут быть не выявлены вовремя, чтобы не усугубить ситуацию. С другой стороны, значительная часть людей не желает проходить физический осмотр, особенно те, кого осматривает врач противоположного пола. Поэтому роботизированная пальпация привлекает пристальное внимание исследовательского сообщества».
Учитывая сложность человеческой руки, даже самые совершённые роботизированные руки пока не могут сравниться с ней по возможностям. Поэтому для команды USTC добиться в мягком роботизированном пальце тактильной чувствительности, сравнимой с человеческой, для пальпации — прощупывания на предмет отклонений — и проприоцепции — способности ощущать движение и расположение частей тела — это очень большое дело.
BSF изгибается под разными углами под действием давления
Их BSF, сокращение от bioinspired soft finger (мягкий палец, вдохновлённый биологией), состоит из изгибающегося исполнительного органа и интегрированного мультимодального сенсора. Он имеет пальцеобразную полукруглую форму и структуру PneuNet (пневматические сети) — класс мягких приводов, состоящих из ряда каналов и камер внутри эластомера. Под давлением BSF изгибается внутрь, поскольку эти воздушные камеры расширяются. Его общая длина составляет 129 мм.
«Предлагаемый BSF имеет простую конструкцию и требует только измерения сопротивления и индуктивности на двух клеммах для достижения человеческого восприятия прикосновений», — объясняют исследователи. «Как и наш человеческий палец, BSF может воспринимать богатую информацию о физических свойствах объектов через активное прикосновение».
Исследователи проверили, как их BSF справляется с медицинской пальпацией, как это делает врач. Он мог находить и распознавать модельные уплотнения в некоторых модельных тканях на большой площади. Кроме того, «робопалец» успешно нашёл артерию на запястье человека и измерил его пульс. В исследовании не упоминается, использовался ли палец для инвазивного прогнозирования.
Мы продемонстрировали, что БСД может нажимать и «чувствовать» жёсткость объекта, а также выполнять безопасную и точную роботизированную пальпацию, аналогичную той, что проводит врач», — говорят исследователи. «Более того, БСД, установленный на роботизированной руке с шестью степенями свободы, может определять местоположение артерии на запястье участника и снимать [импульсы] для анализа в режиме реального времени. Эти результаты подчёркивают потенциал «рободоктора» для проведения физических обследований в будущем».
Источник: habr.com
Похожие новости:
Уровень «цифровой зрелости» компаний в России выше, чем в среднем по миру
«Слушая подкасты, ничего не узнаешь, ты должен устать, упасть без задних ног — такой должна быть встреча с образованием»
«Количество желающих повышать квалификацию в больших компаниях меньше, чем среди предпринимателей»
Беспилотный ИИ трактор | Коммерческие био-процессоры | Вечный резонатор | Шестой палец на руку