Ανθρωποειδείς Ρομποτ με Αισθητήρες Λήψης Πιέσεων Αίματος με Απλή Επφή

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Simon Fraser (SFU) έχουν πραγματοποιήσει νέα έρευνα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε ανθρωποειδείς ρομποτ με αισθητήρες που λαμβάνουν πιέσεις αίματος με απλή επφή.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε υπό την ηγεσία του ερευνητή Woo Soo Kim στο SFU και δημοσιεύθηκε στο περιοδικό npj Flexible Electronics.

3D Εκτυπώσιμες Origami Αισθητήρες

Συνεργαζόμενος με τον φοιτητή διδάκτορα Tae-Ho Kim και μια ομάδα στο Εργαστήριο Προσθετικής Κατασκευής του SFU, ο Kim και οι συνεργάτες του αντικατέστησαν τη συμβατική διαδικασία μέτρησης πιέσεων αίματος. Αυτό έγινε με την αναπαραγωγή των μηχανισμών πτυσσόμενων των σαλιγκαριών στη σχεδίαση 3D εκτυπώσιμων origami αισθητήρων. Αυτοί οι αισθητήρες origami θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στα δάχτυλα των ανθρωποειδών ρομποτ με αισθητήρες.

Ο Kim είναι καθηγητής και αναπληρωτής διευθυντής του Τμήματος Μηχανικής Συστημάτων του SFU.

“Ο αισθητήρας μας με έμπνευση από το origami έχει μοναδικά χαρακτηριστικά, όπως η δράση αναρρόφησης για τη σύλληψη και η πτυσσόμενη ιδιότητα που εμπνέεται από τη φύση,” λέει ο Kim. “Συμφωνώντας με τη φύση, είδαμε ότι εκτός από τους σύνθετους μηχανισμούς της κολλώδους ιδιότητας των σαλιγκαριών, αυτά τα ζώα έχουν επίσης einen εκτεινόμενο οπίσθιο βούρτσα και σώμα, ενώ τα όργανα τους επεκτείνονται και συρρικνώνονται κατάλληλα για να διατηρήσουν καλύτερη πρόσφυση στο θύμα τους. Ενσωματώνοντας αυτήν την άποψη, βρήκαμε ότι το origami μπορεί να επιτύχει παρόμοιες κινήσεις και να προσαρμοστεί επίσης.”

Λήψη Πιέσεων Αίματος με τα Δάχτυλα

Οι αισθητήρες στα δάχτυλα του ρομποτ μπορούν να τοποθετηθούν στο στήθος του ασθενούς και η πίεση του αίματος μπορεί να παρακολουθείται συνδυάζοντας δεδομένα από ηλεκτροκαρδιογράφο (ECG) και φωτοπληθυσμογράφο (PPG). Αυτά τα δεδομένα καταγράφονται από τους αισθητήρες στα δάχτυλα.

Το νέο σύστημα στη συνέχεια βασίζεται σε προκαθορισμένα αλγόριθμους για να παράγει τη συστολική και διαστολική πίεση του αίματος του ασθενούς. Το πιο εντυπωσιακό μέρος του συστήματος είναι ότι δεν υπάρχει ανάγκη για το παραδοσιακό ψηφιακό σφυγμομανόμετρο.

“Η ρομποτική προσφέρει μια υποσχόμενη μέθοδο για την μείωση του κινδύνου και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της ποιότητας της φροντίδας των ασθενών ως εστιασμένη τεχνολογία τηλεϊατρικής,” λέει ο Kim.

Η ομάδα των ερευνητών θα αναζητήσει τώρα να πραγματοποιήσει περαιτέρω δοκιμές του νέου συστήματος και να βελτιώσει περαιτέρω τους αισθητήρες.

“Η παρακολούθηση της πίεσης του αίματος είναι ένα απαραίτητο ιατρικό διαγνωστικό εργαλείο για πολλές χρόνια και την γενική καλή υγεία,” προσθέτει ο Kim. “Η χρήση αισθητήρων ρομποτ στα ιατρικά συστήματα υγείας έχει σημαντικά πλεονεκτήματα επειδή μπορούν να βοηθήσουν τους υγειονομικούς εργαζόμενους στην παρακολούθηση των ζωτικών σημείων των ασθενών ενώ δημιουργούν ένα φιλικό περιβάλλον για εκείνους τους ασθενείς που μπορεί να χρειαστούν να απομονωθούν.”

Οι ανθρωποειδείς ρομποτ με αισθητήρες θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμοι για εργασίες υγείας σε πολλές συνθήκες, όπως αυτές στις απομακρυσμένες περιοχές. Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση αυτών των εργασιών όπου είναι επιθυμητή η ελάχιστη προσωπική επαφή, κάτι που έχουμε δει να αυξάνεται από την πανδημία COVID-19.