Ingenieros desarrollan bajo costo, tipo GPS de alta precisión del sistema de robots médicos flexibles

en robótica han desarrollado un precio asequible, fácil de uso del sistema para rastrear la ubicación de los robots quirúrgicos flexibles en el interior del cuerpo humano. Los realiza sistema, así como estado actual de los métodos de la técnica, pero es mucho menos costoso. Muchos métodos actuales también requieren la exposición a la radiación, mientras que este sistema no lo hace.

El sistema fue desarrollado por Tania Morimoto, profesor de ingeniería mecánica en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego, y un doctorado de ingeniería mecánica estudiante Connor Watson. Sus hallazgos se publican en la edición de abril de 2020, de IEEE de Robótica y Automatización Letras.

"Continuum robots médicos funcionan muy bien en entornos altamente constreñidos dentro del cuerpo", dijo Morimoto. "Son inherentemente más seguro y más dócil que las herramientas rígidas. Sin embargo, se hace mucho más difícil de rastrear su ubicación y su forma en el interior del cuerpo. Y por lo que si son capaces de pista con más facilidad que sería un gran beneficio tanto para los pacientes y cirujanos ".

Los investigadores incrustan un imán en la punta de un robot flexible, que se puede utilizar en lugares delicados en el interior del cuerpo, tales como pasajes arteriales en el cerebro. "Hemos trabajado con un robot cada vez mayor, que es un robot hecho de un nylon muy finas que invertido, casi como un calcetín, y presurizar con un líquido que hace que el robot para crecer", dijo Watson. Debido a que el robot es suave y se mueve por el crecimiento, tiene muy poco impacto en su entorno, por lo que es ideal para su uso en entornos médicos.

Luego, los investigadores utilizaron métodos de localización de imán existentes, que funcionan a grandes rasgos como el GPS, para desarrollar un modelo informático que predice la ubicación del robot. GPS satélites de ping teléfonos inteligentes y según el tiempo que tarda en llegar la señal, el receptor GPS en el teléfono inteligente puede determinar dónde está el teléfono celular es. Del mismo modo, los investigadores saben lo fuerte que el campo magnético debe ser alrededor del imán integrado en el robot. Se basan en cuatro sensores que están espaciados cuidadosamente alrededor de la zona donde el robot funciona para medir la intensidad de campo magnético. Sobre la base de lo fuerte que el campo es, que son capaces de determinar dónde la punta del robot es.

todo el sistema, incluyendo el robot, imanes y configuración imán de localización, cuesta alrededor de $ 100.

Morimoto y Watson fueron un paso más allá. A continuación, entrenado una red neuronal para aprender la diferencia entre lo que los sensores estaban leyendo y lo que el modelo dijo que los sensores deben leer. Como resultado, mejoraron localización precisión para realizar un seguimiento de la punta del robot.

"Lo ideal sería que esperamos que nuestras herramientas de localización pueden ayudar a mejorar este tipo de tecnologías cada vez mayor de robots. Queremos impulsar esta investigación hacia adelante para que podamos probar nuestro sistema en un entorno clínico y, finalmente, traducirlo en uso clínico", dijo Morimoto.

fuente: University of California - San Diego. "Engineers develop low-cost, high-accuracy GPS-like system for flexible medical robots." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200518111721.htm>.