211service.com
Een Robomedic voor het slagveld
De eerste 30 minuten na een blessure op het slagveld zijn verschrikkelijk: dat is wanneer bijna 86 procent van de sterfgevallen op het slagveld plaatsvindt. Alvorens de gewonden te verzorgen, moeten eerstelijnsartsen het slachtoffer snel lokaliseren en hem van het slagveld halen, vaak onder zwaar vuur. Dit kan kostbare minuten in beslag nemen en medici zelf blootstellen als mogelijke doelen.
Robo-inspecteur: Een slangenrobot inspecteert het hoofd van een skelet dat op een door het leger ontworpen hightech brancard ligt, het Life Support for Trauma and Transport-systeem.
Nu ontwikkelen onderzoekers van de Carnegie Mellon University (CMU) technologie om medici op het slagveld letterlijk een handje te helpen. Howie Choset , een universitair hoofddocent robotica bij CMU, heeft een slangachtige robotarm ontwikkeld die is uitgerust met verschillende sensoren die de toestand van een soldaat kunnen bewaken. De robot kan draadloos worden bestuurd via een joystick, zodat een arts in een afgelegen kliniek de robot naar elk punt op het lichaam van een soldaat kan verplaatsen om zijn verwondingen te beoordelen terwijl hij naar een veilige locatie wordt gedragen. Dankzij de kronkelige flexibiliteit van de robot kan hij binnen nauwe grenzen manoeuvreren, zodat, in het geval dat een slachtoffer niet onmiddellijk van het slagveld kan worden gehaald, de robot een eerste medische beoordeling in het veld kan uitvoeren.
Choset en zijn collega's bouwen al meer dan 10 jaar snakebots, waardoor het bewegingsbereik en de flexibiliteit worden verbeterd en de totale grootte in meerdere prototypes wordt geminimaliseerd. In het verleden ontwierp de groep robots voor stedelijke zoek- en reddingsmissies en werkte ze samen met Ford Motor Company om slangenrobots te bouwen voor het nauwkeurig schilderen van carrosserieën. Het team heeft onlangs een startend bedrijf opgericht om een van zijn nieuwste technologieën op de markt te brengen, een robot die mogelijk hartchirurgie kan uitvoeren.
Momenteel werkt het team samen met het Amerikaanse leger Onderzoekscentrum voor telegeneeskunde en geavanceerde technologie (TATRC) om de robotarm te integreren in de hightech brancard van het leger, het Life Support for Trauma and Transport-systeem (LSTAT). Deze brancard is in wezen een draagbare intensive care-afdeling, met een beademingsapparaat, defibrillator en andere fysiologische monitoren, en wordt momenteel gebruikt in gebieden in Irak en Afghanistan. Doktoren kunnen een slachtoffer snel op de brancard laden en verwondingen behandelen met de apparatuur aan boord.
Het heeft al deze sensoren aan boord, zodat we voorlopige diagnostiek en misschien therapieën kunnen uitvoeren om het leven van de man te redden, zegt Choset. Het probleem is dat deze sensoren aan de LSTAT zijn bevestigd, en je zou ze met de hand moeten verplaatsen, en als iemand schiet en je gaat naar ze toe om ze te helpen, ben je een gemakkelijk doelwit. Dus we willen dit hele systeem automatiseren en de sensoren robotisch naar de patiënt verplaatsen terwijl hij van het slagveld wordt gesleept.
Choset en zijn studenten hebben een sterk gearticuleerde robotarm ontwikkeld die bestaat uit meerdere bediende gewrichten, die de robot een slangachtige flexibiliteit geven. Elk gewricht heeft twee vrijheidsgraden die, door samen te werken, de robot in staat stellen te buigen, intrekken en draaien in verschillende configuraties, net als een levende slang.
Omdat het onmogelijk is voor een persoon om alle gewrichten van de slang tegelijkertijd te besturen, heeft het team software ontwikkeld om de bewegingen van de robot via een joystick nauwkeurig te kunnen controleren. In laboratoriumtests konden onderzoekers met succes de arm, gemonteerd met een camera, op en neer het lichaam van een skelet leiden met behulp van de joystick en de resulterende foto's op een laptop bekijken.
Choset heeft verschillende fysiologische sensoren op de robotarm aangebracht, waaronder een detector voor kooldioxide en zuurstof om te testen of een persoon ademt. Hij zegt dat de robot ook een zuurstofmasker kan dragen en, indien aangesloten op de ventilator aan boord van de brancard, mogelijk over de mond van een soldaat kan manoeuvreren en zuurstof kan toedienen, zonder de hulp van een hospik.
Choset hoopt in de toekomst een ultrasone component aan de robot toe te voegen, zodat deze een soldaat snel kan scannen op tekenen van inwendige bloedingen. Zijn team werkt samen met onderzoekers van de Georgetown University aan de ontwikkeling van een ultrasone sonde voor de robotarm. Om echografie uit te voeren, zegt Choset dat de robot een bepaalde hoeveelheid kracht en delicatesse nodig heeft, zodat hij kan bepalen hoeveel kracht hij moet uitoefenen om een sonde zachtjes tegen de huid te drukken. Hij en zijn studenten zijn van plan om deze robotuitdaging in de toekomst te onderzoeken, samen met andere toepassingen voor de slangenrobot.
Sylvain Cardin, een senior medische robotica-wetenschapper bij TATRC, suggereert dat er mogelijk andere militaire toepassingen zijn voor de robotarm. Het zou op een klein voertuig kunnen zijn dat je het veld in zou kunnen sturen, en de hospik zou de patiënt op een afgelegen locatie kunnen helpen, zegt Cardin. Dus je zou onder vuur kunnen liggen en dit kleine voertuig met de slangenarm naar buiten kunnen sturen en het slachtoffer kunnen bijwonen zonder iedereen te laten zien dat we naar het slachtoffer gaan.