Tin tức Vũ trụ TV

Các kỹ sư phát triển hệ thống giống như GPS với độ chính xác cao, chi phí thấp cho robot y tế linh hoạt

Ngày:
Th5 19, 2020
Tóm lược:

Người máy đã phát triển một hệ thống dễ sử dụng, giá cả phải chăng để theo dõi vị trí của robot phẫu thuật linh hoạt bên trong cơ thể con người. Hệ thống thực hiện cũng như hiện trạng của các phương pháp nghệ thuật, nhưng ít tốn kém hơn nhiều. Nhiều phương pháp hiện tại cũng yêu cầu tiếp xúc với bức xạ, trong khi hệ thống này thì không.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm robot có đầu nam châm của họ trong một mê cung.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm robot có đầu nam châm của họ trong một mê cung.

Các robot tại Đại học California San Diego đã phát triển một hệ thống dễ sử dụng, giá cả phải chăng để theo dõi vị trí của robot phẫu thuật linh hoạt bên trong cơ thể con người. Hệ thống thực hiện cũng như hiện trạng của các phương pháp nghệ thuật, nhưng ít tốn kém hơn nhiều. Nhiều phương pháp hiện tại cũng yêu cầu tiếp xúc với bức xạ, trong khi hệ thống này thì không.

Hệ thống được phát triển bởi Tania Morimoto, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Trường Kỹ thuật Jacobs tại UC San Diego, và kỹ sư cơ khí Ph.D. sinh viên Connor Watson. Phát hiện của họ được công bố trên tạp chí IEEE Robotics và Automatic Letters .

Robot y tế liên tục hoạt động thực sự tốt trong môi trường bị hạn chế cao bên trong cơ thể. Chúng vốn đã an toàn và tuân thủ hơn các công cụ cứng nhắc. Nhưng việc theo dõi vị trí và hình dạng bên trong cơ thể trở nên khó khăn hơn rất nhiều. Vì vậy, nếu chúng ta có thể theo dõi chúng dễ dàng hơn, đó sẽ là một lợi ích tuyệt vời cho cả bệnh nhân và bác sĩ phẫu thuật.

Các nhà nghiên cứu đã nhúng một nam châm vào đầu của một robot linh hoạt có thể được sử dụng ở những nơi mỏng manh bên trong cơ thể, chẳng hạn như các động mạch trong não. Nhóm của Watson đã làm việc với một robot đang phát triển, đó là một robot được làm bằng một sợi nylon rất mỏng mà chúng tôi đảo ngược, gần giống như một chiếc tất và tạo áp lực với một chất lỏng khiến robot phát triển. Bởi vì robot mềm mại và di chuyển bằng cách phát triển, nó có rất ít tác động đến môi trường xung quanh, khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng trong môi trường y tế.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp nội địa hóa nam châm hiện có, hoạt động rất giống GPS, để phát triển một mô hình máy tính dự đoán vị trí của robot. Các vệ tinh GPS ping điện thoại thông minh và dựa trên thời gian cần thiết để tín hiệu đến, bộ thu GPS trong điện thoại thông minh có thể xác định vị trí của điện thoại di động. Tương tự như vậy, các nhà nghiên cứu biết từ trường nên mạnh như thế nào xung quanh nam châm được nhúng trong robot. Họ dựa vào bốn cảm biến được đặt cẩn thận xung quanh khu vực nơi robot hoạt động để đo cường độ từ trường. Dựa vào mức độ mạnh của trường, họ có thể xác định đầu của robot.

Toàn bộ hệ thống bao gồm robot, nam châm và thiết lập nội địa hóa nam châm, có giá khoảng 100 đô la.

Morimoto và Watson đã tiến một bước xa hơn. Sau đó, họ đã đào tạo một mạng lưới thần kinh để tìm hiểu sự khác biệt giữa những gì các cảm biến đang đọc và những gì mô hình cho biết các cảm biến nên đọc. Do đó, họ đã cải thiện độ chính xác nội địa hóa để theo dõi đầu của robot.

Morimoto kết luận: “Lý tưởng nhất là chúng tôi hy vọng rằng các công cụ bản địa hóa của chúng tôi có thể giúp cải thiện các loại công nghệ robot đang phát triển này. Chúng tôi muốn thúc đẩy nghiên cứu này để chúng tôi có thể kiểm tra hệ thống của mình trong môi trường lâm sàng và cuối cùng chuyển nó sang sử dụng lâm sàng”.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – San Diego . Bản gốc được viết bởi Ioana Patringenaru. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Connor Watson, Tania K. Morimoto. Định vị dựa trên nam châm vĩnh cửu để trồng robot trong các ứng dụng y tế . Thư Robot và Tự động hóa , 2020; 5 (2): 2666 DOI: 10.1109 / LRA.2020.2972890

Bài viết liên quan

Bài viết mới