遠程機器人技術旨在幫助外科醫生減少手術過程中的意外傷害
據外媒New Atlas報導,遠程機器人系統已經允許外科醫生在一個地方控制另一個地方的機器人手術工具,因此他們可以在遠處進行手術。然而,一種新的近距離感應系統可以使這種手術比以往更安全、更精確。
在典型的遠程機器人手術設置中,外科醫生在視頻屏幕上查看切口,移動手指在遠程手術室中相應地移動機器人操縱器”手指”或其他器械。這種技術不僅可以讓外科醫生在一個城市給另一個城市的病人做手術,而且還可以在外科醫生自己的位置上給病人做手術,幫助他們在做精細手術時,撫平手部的顫動。因此,這些系統通常都包含了觸覺反饋功能,操作者可以通過指尖上的振動來感受到他們對病人身體組織施加的力的大小。
也就是說,對於特別脆弱的組織,醫生在第一次遠程”觸摸”時可能已經施加了過大的壓力。而正是考慮到這個問題,美國德克薩斯農工大學的一個團隊創造了這個實驗性的新系統。在其目前的形式下,它結合了光學距離傳感器,應用於機器人抓取器的手指內側,由人類操作者遠程控制。當該設備閉上手指抓取物體時,傳感器會測量自己和該物體之間的距離遞減。
這些數據會被傳送到操作者佩戴的控製手套上,控製手套會向他們的指尖發出溫和的電脈衝。這些脈衝的頻率會隨著操作者的手指越來越接近物體而增加。因此,操作者可以在實際接觸物品之前,精細地調節他們即將施加到物品上的壓力大小。
在實驗室測試中,11名志願者使用該系統遠程完成了一個物體抓取任務。每個人只在抓取器的視頻引導下完成了兩次,另外兩次是在視頻和触覺反饋的引導下完成的。當反饋被利用後,他們能夠減少約70%的初始接觸力。最終,研究人員希望這項技術能夠在遠程機器人手術中最大限度地降低患者的風險,並且以不分散注意力的方式進行。
“我們的目標是想出一種能夠在不增加這項任務所需的主動思考負擔的情況下,提高近距離估計的準確性的解決方案。”首席科學家Hangue Park說。“當我們的技術準備好在手術環境中使用後,醫生將能夠直觀地知道他們的機器人手指離底層結構有多遠,這意味著他們可以保持積極的專注於優化患者的手術結果。”
一篇關於這項研究的論文最近發表在《科學報告》雜誌上。