5.7 Робот управляет человеком
Группа французских исследователей из лаборатории информатики, робототехники и микроэлектроники (Montpellier Laboratory of Informatics, Robotics, and Microelectronics) представили проект, в котором робот может управлять рукой человека. Как он это делает? С помощью электродов и электрического тока: робот посылает небольшой электрический сигнал на электроды, которые прикреплены к предплечью и бицепсам, а это заставляет определенные мышцы руки исполнять необходимые движения.
В эксперименте, на руки пяти человек накладывали электроды: два на предплечье, два – около локтевого сустава. Причем людям завязывали глаза, чтобы избежать визуальной обратной связи. Робот при помощи электродов заставлял локоть двигаться, а руку - принести мяч к корзине. Робот параллельно перемещал свою руку (4 степени свободы) с корзиной под мяч, координируя движения руки человека и свой руки, затем робот подавал электрический сигнал, кисть человека разжималась, а мяч падал в корзину.
Основная задача разработчиков в том, помочь людям, которые страдают параличом и другими двигательными нарушениями, восстановить часть двигательных навыков. И вероятно, роботизированная рука и набор электродов помогут парализованным людям восстановить свои движения и справляться с бытовыми задачами. Причем, данная технология дает определенные физические и психологические преимущества больным, так как робот может постоянно поощрять пациента больше двигаться.
Хирургов будут тренировать роботы?
Хирург – высококлассный специалист. Но как измерить мастерство хирурга? Ведь тело пациента не имеет сигнализации, и не может предупредить, что хирург ошибается во время операции.
Хирургическая система Da Vinci. Фотография: Kelleher Guerin
Da Vinci – робот, предназначенный для выполнения сложных операций на внутренних органах через точечные отверстия. Манипуляторы повторяют малейшее движение рук хирурга, но при этом отсекают дрожь в руках и случайные резкие движения. Благодаря таким вымеренным действиям время восстановительного периода у пациента после операции значительно сокращается. Da Vinci оснащен функцией удаленного управления, что позволяет врачам проводить операции на расстоянии.
Хирургический робот Da Vinci позволяет через небольшие отверстия в коже выполнять сложнейшие операции на внутренних органах. Чувствительные манипуляторы точно воспроизводят движения рук хирурга, сидящего за пультом, при этом отфильтровывая дрожь или случайные резкие движения. Малая травматичность и высокая точность вмешательства значительно сокращают восстановительный период после операции. Обмен информацией между манипуляторами и пультом может осуществляться на любом расстоянии, что позволяет проводить вмешательство пациенту, находящемуся в географически удаленной от хирурга точке. Так, Da Vinci используется в экспериментальной роботизированной военно-полевой операционной Trauma Pod
Конечно, чтобы уменьшить количество ошибок, нужно совершенствовать медицинские технологии, а хирургов – эффективно обучать. В последние годы ряд исследовательских команд (в том числе и в Университете имени Джона Хопкинса) занимается применением роботизированных хирургических инструментов в учебном процессе. Целью этого – создание стандартизованного обучающего метода и сокращение времени и затрат на подготовку опытных хирургов.
Однако, известно, что для такого рода обучения нужно много практики и квалифицированные инструкторы. Поэтому исследователи работают, чтобы многие рутинные и трудоемкие операции и процедуры передать медицинским обучающим роботам-хирургам и тренажерам.
