Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας ανέπτυξαν ένα μαλακό ρομποτικό «δάχτυλο» με εξελιγμένη αίσθηση αφής που μπορεί να πραγματοποιήσει συνήθεις εξετάσεις στο ιατρείο, συμπεριλαμβανομένης της λήψης του σφυγμού του ασθενούς και του ελέγχου για μη φυσιολογικά εξογκώματα. Ταυτόχρονα, θα μπορεί να κάνει και πιο… ιδιαίτερες εξετάσεις, όπως αυτή του προστάτη, αν και πιθανότατα δε θα σου λέει ότι σε αγαπάει για να έχει και συναίσθημα.
Μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να διευκολύνει τους γιατρούς να εντοπίζουν νωρίς ασθένειες όπως ο καρκίνος του μαστού ή του προστάτη, όταν είναι πιο θεραπεύσιμες. Μπορεί επίσης να βοηθήσει τους ασθενείς να αισθάνονται άνετα κατά τη διάρκεια των φυσικών εξετάσεων που μπορεί να φαίνονται άβολες και επεμβατικές.
«Με περαιτέρω ανάπτυξη για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς του, πιστεύουμε επίσης ότι ένα επιδέξιο χέρι φτιαγμένο από τέτοια δάχτυλα μπορεί να λειτουργήσει ως «Robodoctor» σε ένα μελλοντικό νοσοκομείο, όπως ένας γιατρός», λέει ο Hongbo Wang, ερευνητής τεχνολογιών αίσθησης στο Πανεπιστήμιο Επιστημών και τεχνολογίας της Κίνας και συγγραφέας της μελέτης. «Σε συνδυασμό με τη μηχανική μάθηση, μπορεί να επιτευχθεί αυτόματη ρομποτική εξέταση και διάγνωση, ιδιαίτερα επωφελής για αυτές τις μη ανεπτυγμένες περιοχές όπου υπάρχει σοβαρή έλλειψη σε εργαζόμενους στον τομέα της υγείας».
Μπορεί να υπάρχουν ήδη άκαμπτα ρομποτικά δάχτυλα, όμως οι ειδικοί έχουν εκφράσει ανησυχίες ότι αυτές οι συσκευές μπορεί να μην ανταποκρίνονται στις λεπτές εργασίες που απαιτούνται στο ιατρείο. Μερικοί έχουν επισημάνει πιθανά ζητήματα ασφάλειας, συμπεριλαμβανομένου του φόβου ότι τα άκαμπτα ρομποτικά δάχτυλα θα μπορούσαν να σπάσουν εξογκώματα κατά τη διάρκεια των εξετάσεων.
Το ανθρώπινο χέρι έχει υψηλή πολυπλοκότητα και άλλη ελευθερία κινήσεων, ενώ είναι πιο μαλακό, από τα προηγμένα ρομποτικά χέρια του σήμερα. Για αυτό, το νέο ρομποτικό δάχτυλο, επιτυγχάνει συγκρίσιμη αίσθηση αφής με τα ανθρώπινα χέρια, για την ψηλάφηση, έχοντας την ικανότητα να αισθάνεται την κίνηση και τη θέση των μελών του σώματός μας. Όλα αυτά, σε ένα μαλακό δάχτυλο, για την αποφυγή τραυματισμών.
«Παρά την αξιοσημείωτη πρόοδο την τελευταία δεκαετία, τα περισσότερα μαλακά δάχτυλα που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία εξακολουθούν να έχουν σημαντικά κενά σε σύγκριση με τα ανθρώπινα χέρια», γράφουν οι συγγραφείς, σημειώνοντας ότι τα ρομποτικά δάχτυλα δεν ήταν έτοιμα να χειριστούν σενάρια «πραγματικού κόσμου».
Για να ξεπεράσουν αυτήν την πρόκληση, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια απλή συσκευή που περιέχει πηνία αγώγιμων ινών με δύο μέρη—ένα πηνίο τυλιγμένο σε κάθε θάλαμο αέρα των ενεργοποιητών κάμψης της συσκευής (τα μέρη που της επιτρέπουν να κινείται) και μια στριμμένη υγρή μεταλλική ίνα τοποθετημένη στο άκρη του δακτύλου.
Μετρώντας τις ιδιότητες που επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα της συσκευής, η ομάδα διαπίστωσε ότι μπορούσε να παρακολουθεί, σε πραγματικό χρόνο, πόσο λυγίζει το δάχτυλο καθώς αγγίζει ένα αντικείμενο και τη δύναμη στο άκρο του δακτύλου. Με αυτόν τον τρόπο, η συσκευή θα μπορούσε να αντιληφθεί τις ιδιότητες ενός αντικειμένου τόσο αποτελεσματικά όσο το ανθρώπινο άγγιγμα.
Για να δοκιμάσουν τη συσκευή, οι ερευνητές ξεκίνησαν βουρτσίζοντας ένα φτερό στην άκρη του δακτύλου του.
«Η μεγεθυμένη εικόνα δείχνει ξεκάθαρα την αλλαγή αντίστασης, υποδεικνύοντας την υψηλή ευαισθησία της στην ανίχνευση δύναμης», γράφουν οι συγγραφείς.
Στη συνέχεια, χτύπησαν και έσπρωξαν την άκρη του δακτύλου με μια γυάλινη ράβδο και λύγισαν επανειλημμένα το δάχτυλο, παρατηρώντας ότι οι αισθητήρες της συσκευής αντιλήφθηκαν με ακρίβεια το είδος και την ποσότητα της δύναμης που άσκησαν.
Για να το πάνε ένα βήμα παραπέρα, το τοποθέτησαν σε έναν ρομποτικό βραχίονα και παρακολούθησαν καθώς αναγνώριζε τρεις σβώλους ενσωματωμένους σε ένα μεγάλο φύλλο σιλικόνης, πιέζοντάς τους όπως ένας γιατρός. Ενώ ήταν τοποθετημένο στον ρομποτικό βραχίονα, το δάκτυλο εντόπισε επίσης σωστά μια αρτηρία στον καρπό ενός συμμετέχοντος και πήρε τον σφυγμό του.
NASA: Πυρηνικοί πύραυλοι θα μειώσουν τον χρόνο ταξιδιού στον Άρη!
«Οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να αναγνωρίσουν την ακαμψία διαφορετικών αντικειμένων απλά πιέζοντάς τα με το δάχτυλό τους», γράφουν οι συγγραφείς. «Ομοίως, δεδομένου ότι η [συσκευή] έχει την ικανότητα να αισθάνεται τόσο την παραμόρφωση κάμψης όσο και τη δύναμη στο άκρο του δακτύλου, μπορεί να ανιχνεύσει ακαμψία παρόμοια με το ανθρώπινο χέρι μας πιέζοντας απλά ένα αντικείμενο».
Εκτός από τη λήψη παλμών και την εξέταση προσομοιωμένων εξογκωμάτων, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το ρομποτικό δάχτυλο μπορεί να πληκτρολογήσει «σαν ανθρώπινο χέρι», συλλαβίζοντας τη λέξη «γεια».
Με την χρήση πρόσθετων αισθητήρων, για τη δημιουργία ακόμα μεγαλύτερης ευελιξίας, θα επιτρέψει στη συσκευή να κινείται σε πολλαπλές κατευθύνσεις, όπως ένα ανθρώπινο δάχτυλο. Με αυτό τον τρόπο θα γίνει έτοιμο να πραγματοποιήσει αποτελεσματικά, ιατρικές εξετάσεις, καταλήγουν οι συγγραφείς.
«Ελπίζουμε να αναπτύξουμε ένα έξυπνο, επιδέξιο χέρι, μαζί με έναν αισθητηριακό τεχνητό ρομποτικό βραχίονα που καθοδηγείται από τους μύες, για να μιμείται τις απαράμιλλες λειτουργίες και τους λεπτούς χειρισμούς των ανθρώπινων χεριών», δήλωσε ο Wang.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Cell Reports Physical Science.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
