Электростимуляция предоставляет хирургическому роботу чувство осязания

Группа специалистов из американской компании Texas A&M провела исследования, оценивающие, как электрическая стимуляция может помочь пользователям управлять роботами, например, помогая хирургам стабилизировать свои движения во время роботизированных процедур. При экспериментах, в которых принимали участие 11 человек, они выяснили, что незначительная электрическая стимуляция на кончиках пальцев могут помочь пользователям контролировать захват небольшого деревянного бруска рукой робота. Эти исследования могут однажды помочь стабилизировать и улучшить контроль над манипуляторами хирургических роботов.  

Во многих хирургических роботах визуальная обратная связь является единственным типом обратной связи для хирургов, помогающей отслеживать движения устройства. Это затрудняет возможность оценивать, насколько близко находится используемые при операции инструменты друг к другу и тканям человека. Это затрудняет точный контроль силы и движений в операционной среде. Для решения этой проблемы исследователи разработали электростимулирующие перчатки и систему для обеспечения обратной связи с пользователями, управляющими манипулятором робота.

Пользователь носит перчатку, которая управляет роботизированным захватом, основываясь на движениях человека. Участника эксперимента просили управлять роботизированным захватом, чтобы надавить на обе стороны деревянного бруска в течение 5 секунд, настолько мягко, насколько это возможно. Перчатка предназначена для мягкой электрической стимуляции кончиков пальцев пользователя, с увеличением ее частоты по мере приближения пользователя к поверхности блока. Сила нажатия измерялась с помощью датчиков, прикрепленных к бруску. Используя новую технологию, пользователи смогли добиться гораздо более легкого прикосновения, чем без него.

Один из исследователей профессор Ханге Парк говорит, что

Хирурги могут знать, насколько далеки друг от друга их роботизированные "пальцы", только косвенно, то есть, глядя на монитор. Такой обзор влияет на то, как они контролируют манипуляторы робота.

Нашей целью было придумать решение, которое бы повысило точность оценки близости расположения, не увеличивая при этом нагрузку на активное мышление, необходимое для выполнения основной задачи. Когда наша техника будет готова к использованию в хирургических условиях, врачи смогут интуитивно понимать, насколько далеки их роботизированные пальцы от тканей, что означает, что они могут сконцентрироваться на оптимизации результатов хирургического вмешательства.