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O dedo robótico dos pesquisadores contém bobinas de fibra condutora e uma fibra torcida de metallic líquido na ponta do dedo. | Fonte: Hongbo Wang
Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China disseram ter desenvolvido um “dedo” robótico macio com sentido de tato que pode realizar exames de rotina no consultório médico, incluindo medir o pulso do paciente e verificar se há nódulos anormais.
Os cientistas disseram que esta tecnologia poderia tornar mais fácil para os médicos detectar precocemente doenças como o câncer de mama, quando são mais tratáveis. Também pode deixar os pacientes à vontade durante exames físicos que podem parecer desconfortáveis e invasivos.
“Através de um maior desenvolvimento para melhorar a sua eficiência, também acreditamos que uma mão hábil feita com esses dedos pode atuar como um ‘Robodoctor’ num futuro hospital, como um médico”, afirmou Hongbo Wang, investigador de tecnologias de detecção na Universidade de Ciência. e Tecnologia da China e autor do estudar.
“Combinado com a aprendizagem automática, podem ser alcançados exames e diagnósticos robóticos automáticos, particularmente benéficos para estas áreas subdesenvolvidas onde há uma grave escassez de profissionais de saúde”, disse ele.
Dedo robótico é delicado o suficiente para contato humano
Embora já existam dedos robóticos rígidos, os especialistas levantaram preocupações de que esses dispositivos possam não estar à altura das tarefas delicadas exigidas em um consultório médico. Alguns apontaram possíveis problemas de segurança, incluindo o medo de que dedos robóticos excessivamente zelosos possam romper caroços durante os exames.
Mais recentemente, os cientistas desenvolveram produtos leves, seguros e de baixo custo. robótica suave que pode recriar os movimentos das mãos humanas. No entanto, estes dispositivos normalmente não são capazes de sentir as propriedades complexas dos objetos que tocam da mesma forma que os dedos reais.
“Apesar do notável progresso na última década, a maioria dos dedos macios apresentados na literatura ainda apresentam lacunas substanciais em comparação com as mãos humanas”, escreveram os autores. Por outro lado, os dedos robóticos não estão preparados para lidar com cenários do mundo actual, disseram.
Para superar este desafio, a Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveu um dispositivo simples que contém bobinas de fibra condutora com duas partes. Uma é uma bobina enrolada em cada câmara de ar dos atuadores de flexão do dispositivo e a outra é uma fibra de metallic líquido torcida montada na ponta do dedo. Dessa forma, o dispositivo poderia perceber as propriedades de um objeto com a mesma eficácia que o toque humano.
O dedo robótico foi projetado para ser macio e sensível o suficiente para diagnóstico médico. Fonte: Hongbo Wang
Pesquisadores colocam o dedo macio à prova
Para testar o dispositivo, os pesquisadores começaram roçando uma pena na ponta do dedo.
“A visão ampliada mostra claramente a mudança de resistência, indicando sua alta sensibilidade na detecção de força”, escreveram os autores.
Em seguida, eles bateram e empurraram a ponta do dedo com uma haste de vidro e dobraram repetidamente o dedo, observando que os sensores do dispositivo percebiam com precisão o tipo e a quantidade de força que aplicavam.
Para testar as costeletas médicas do dedo, eles o montaram em um braço robótico e observaram enquanto ele identificava três caroços embutidos em uma grande folha de silicone, pressionando-os como um médico faria. Enquanto montado no braço robótico, o dedo também localizou corretamente uma artéria no pulso do participante e mediu seu pulso.
“Os humanos podem reconhecer facilmente a rigidez de diversos objetos simplesmente pressionando-os com o dedo”, disseram os pesquisadores. “Da mesma forma, como o (dispositivo) tem a capacidade de detectar tanto a deformação por flexão quanto a força na ponta do dedo, ele pode detectar rigidez semelhante à da nossa mão humana simplesmente pressionando um objeto.”
Além de medir o pulso e examinar nódulos simulados, os pesquisadores descobriram que o dedo robótico pode digitar “como uma mão humana”, soletrando a palavra “olá”.
Sensores adicionais proporcionam ainda mais flexibilidade nas articulações dos dedos robóticos. Eles permitem que o dispositivo se mova em múltiplas direções como um dedo humano, para que possa estar pronto para realizar exames médicos eficazes e eficientes num futuro próximo, concluiu a equipe.
“Esperamos desenvolver uma mão inteligente e hábil, juntamente com um braço robótico synthetic sensorizado, acionado por músculos, para imitar as funções incomparáveis e as manipulações finas das mãos humanas”, disse Wang.
Este trabalho foi publicado na revista Cell Press Cell Reviews Ciências Físicas.