Roboty czujnikowe humanoidalne mierzą ciśnienie krwi za pomocą prostego dotyku

Naukowcy z Uniwersytetu Simon Fraser (SFU) przeprowadzili nowe badania, które mogą doprowadzić do stworzenia robotów czujnikowych humanoidalnych, które mierzą ciśnienie krwi za pomocą prostego dotyku. 

Badania zostały przeprowadzone pod kierunkiem Woo Soo Kim i opublikowane w czasopiśmie npj Flexible Electronics. 

Czujniki origami do druku 3D

Współpracując z doktorantem Tae-Ho Kim i zespołem w laboratorium SFU ds. produkcji addytywnej, Kim i jego koledzy zastąpili tradycyjną procedurę pomiaru ciśnienia krwi. Zrobili to, replikując mechanizmy skurczowe pijawek w projekcie czujników origami do druku 3D. Te czujniki origami mogą być zintegrowane z palcami robotów czujnikowych humanoidalnych.

Kim jest profesorem i zastępcą dyrektora Szkoły Inżynierii Systemów Mechatronicznych SFU. 

“Nasze elektrody suche w stylu origami mają unikalne cechy, takie jak ssanie do chwytania i składanie inspirowane naturą”, mówi Kim. “Zgodnie z naturą, zobaczyliśmy, że oprócz złożonych mechanizmów przylepnej cechy pijawki, te stworzenia mają rozprężalną tylną ssawkę i ciało, podczas gdy ich organy rozszerzają się i kurczą odpowiednio, aby utrzymać lepsze przylepność do ofiary. Włączając ten punkt widzenia, stwierdziliśmy, że origami może osiągnąć podobne ruchy i również być dostosowane.”

Pomiar ciśnienia krwi za pomocą palców

Czujniki na palcach robota mogą być umieszczone na piersi pacjenta, a ciśnienie krwi może być monitorowane przez połączenie danych z elektrokardiogramu (ECG) i fotoplethysmogramu (PPG). Te odczyty są rejestrowane przez czujniki na palcach. 

Nowy system opiera się następnie na wcześniej ustalonych algorytmach, aby wygenerować skurczowe i rozkurczowe ciśnienie krwi pacjenta. Najbardziej imponującą częścią systemu jest to, że nie ma potrzeby tradycyjnego cyfrowego sfigmomanometru. 

“Robotyka oferuje obiecującą metodę łagodzenia ryzyka i poprawy skuteczności i jakości opieki pacjenckiej jako ukierunkowana technologia zdalnej opieki zdrowotnej”, mówi Kim. 

Zespół naukowców będzie teraz dążył do przeprowadzenia dalszych testów nowego systemu i dalszego udoskonalenia czujników. 

“Monitorowanie ciśnienia krwi jest niezbędnym narzędziem diagnostycznym dla wielu chorób przewlekłych i ogólnie dobrego zdrowia”, dodaje Kim. „Użycie czujnikowych robotów w systemach opieki zdrowotnej ma znaczne zalety, ponieważ mogą one pomóc pracownikom służby zdrowia w monitorowaniu wskaźników życiowych pacjentów, tworząc przyjazne środowisko dla tych pacjentów, którzy mogą wymagać izolacji.”

Roboty czujnikowe humanoidalne będą szczególnie przydatne do zadań opieki zdrowotnej w wielu sytuacjach, takich jak te w odległych regionach. Mogą być również stosowane do wykonywania tych zadań, gdzie pożądane jest minimalne osobiste kontakty, co widzieliśmy od czasu pandemii COVID-19.