En Robomedic til slagmarken

De første 30 minutter efter en skade på slagmarken er alvorlige: Det er, når næsten 86 procent af dødsfaldene på slagmarken sker. Før de tager sig af de sårede, skal læger i frontlinjen hurtigt lokalisere den tilskadekomne og trække ham ud af slagmarken, ofte under kraftig beskydning. Dette kan tage dyre minutter, samt afsløre læger selv som mulige mål.

Roboinspector: En slangerobot inspicerer hovedet af et skelet, der ligger på en højteknologisk båre designet af militæret, kaldet Life Support for Trauma and Transport-systemet.

Nu er forskere ved Carnegie Mellon University (CMU) ved at udvikle teknologi til at give slagmarksmedicinere en hjælpende hånd – bogstaveligt talt. Howie Choset , en lektor i robotteknologi ved CMU, har konstrueret en slangelignende robotarm udstyret med forskellige sensorer, der kan overvåge en soldats tilstand. Robotten kan styres trådløst via et joystick, så en læge på en fjernklinik kan flytte robotten til et hvilket som helst punkt på en soldats krop for at vurdere hans skader, når han bliver båret til et sikkert sted. Robottens slangefleksibilitet gør det muligt for den at manøvrere inden for snævre rammer, så robotten kan udføre en indledende medicinsk vurdering i felten, hvis en tilskadekomne ikke kan trækkes ud af slagmarken med det samme.

Choset og hans kolleger har bygget slangebots i over 10 år, forbedret bevægelsesområdet og fleksibiliteten, samt minimeret den samlede størrelse i flere prototyper. Tidligere har gruppen designet robotter til eftersøgnings- og redningsmissioner i byerne og har arbejdet sammen med Ford Motor Company om at bygge slangerobotter til præcis autolakering. Holdet har for nylig dannet et opstartsfirma for at kommercialisere en af ​​dets nyeste teknologier, en robot, der potentielt kan udføre hjertekirurgi.

I øjeblikket samarbejder holdet med den amerikanske hær Forskningscenter for telemedicin og avanceret teknologi (TATRC) for at integrere robotarmen i militærets højteknologiske båre, kaldet Life Support for Trauma and Transport-systemet (LSTAT). Denne båre er i det væsentlige en bærbar intensivafdeling med ventilator, defibrillator og andre fysiologiske monitorer, og den bliver i øjeblikket brugt i områder i Irak og Afghanistan. Læger kan hurtigt lægge en tilskadekomne på båren og tage sig af skader med udstyret ombord.

Den har alle disse sensorer ombord, så vi kan udføre foreløbig diagnostik og måske terapi for at redde fyrens liv, siger Choset. Problemet er, at disse sensorer er knyttet til LSTAT, og du bliver nødt til at flytte dem med hånden, og hvis nogen bliver skudt, og du går hen og hjælper dem, er du et let mål. Så vi ønsker at automatisere hele dette system og robotisk flytte sensorerne ind på patienten, mens han bliver slæbt af slagmarken.

Choset og hans elever har konstrueret en meget artikuleret robotarm, der består af flere aktiverede led, som giver robotten en slangelignende fleksibilitet. Hvert led har to frihedsgrader, der, ved at arbejde sammen, tillader robotten at bøje, trække sig tilbage og vride i forskellige konfigurationer, ligesom en levende slange.

Fordi det er umuligt for en person at kontrollere alle led på slangen samtidigt, udviklede holdet software til at muliggøre præcis kontrol af robottens bevægelser via et joystick. I laboratorietests kunne forskere med succes guide armen, monteret med et kamera, op og ned af skelettets krop ved hjælp af joysticket og se de resulterende billeder på en bærbar computer.

Choset har sat forskellige fysiologiske sensorer på robotarmen, herunder en detektor for kuldioxid og ilt for at teste, om en person trækker vejret. Han siger, at robotten også kan have en iltmaske og, hvis den er tilsluttet bårens indbyggede ventilator, potentielt kan manøvrere over en soldats mund og levere ilt uden hjælp fra en læge.

Choset håber i fremtiden at tilføje en ultralydskomponent til robotten, så den hurtigt kan scanne en soldat for tegn på indre blødninger. Hans team samarbejder med forskere ved Georgetown University om at udvikle en ultralydssonde til robotarmen. For at udføre ultralyd siger Choset, at robotten ville kræve en vis mængde styrke og delikatesse, så den kan bestemme, hvor meget kraft der skal påføres for forsigtigt at trykke en sonde mod huden. Han og hans elever planlægger at udforske denne robotudfordring i fremtiden sammen med andre applikationer til slangerobotten.

Sylvain Cardin, en senior medicinsk robotforsker ved TATRC, foreslår, at der kan være andre militære anvendelser for robotarmen. Det kunne være på et lille køretøj, man kunne sende i marken, og lægen kunne tage imod patienten et fjerntliggende sted, siger Cardin. Så du kunne være under beskydning og kunne sende dette lille køretøj ud med slangearmen og være i stand til at overvære den tilskadekomne uden at vise alle, at vi overværer den tilskadekomne.

skjule