Conheça o ‘dedo’ robótico pronto para verificar seu pulso

Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveram um “dedo” robótico macio com um sofisticado sentido de tato que pode realizar exames de rotina no consultório médico, incluindo medir o pulso do paciente e verificar se há nódulos anormais. Este trabalho foi publicado em 9 de outubro em Cell Reports Ciências Físicas.

Essa tecnologia poderia facilitar aos médicos a detecção precoce de doenças como o cancro da mama, quando são mais tratáveis. Também pode ajudar os pacientes a se sentirem 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”, diz Hongbo Wang, investigador de tecnologias de detecção na Universidade de Ciência. e Tecnologia da China e autor do estudo.

“Combinado com o aprendizado de máquina, é possível realizar exames e diagnósticos robóticos automáticos, o que é particularmente benéfico para essas áreas subdesenvolvidas, onde há uma grave escassez de profissionais de saúde”.

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 robótica leve, segura e de baixo custo que pode recriar os movimentos das mãos humanas. No entanto, esses dispositivos não foram capazes de sentir as propriedades complexas dos objetos que tocam da mesma forma que os dedos reais.

“Apesar do progresso notável na última década, a maioria dos dedos macios apresentados na literatura ainda apresentam lacunas substanciais em comparação com as mãos humanas”, escrevem os autores, observando que os dedos robóticos não estão prontos para lidar com cenários do “mundo real”.

Para superar esse desafio, os pesquisadores desenvolveram um dispositivo simples que contém bobinas de fibra condutora com duas partes: uma bobina enrolada em cada câmara de ar dos atuadores de flexão do dispositivo (as partes que permitem seu movimento) e uma fibra torcida de metal líquido montada no ponta do dedo.

Ao medir propriedades que afetam o modo como a corrente elétrica do dispositivo flui, a equipe descobriu que poderia monitorar, em tempo real, até que ponto o dedo se dobra ao tocar um objeto e a força na ponta do dedo. Desta forma, o dispositivo poderia perceber as propriedades de um objeto tão eficazmente quanto o toque humano.

Para testar o dispositivo, os pesquisadores começaram escovando uma pena na ponta do dedo.

“A visão ampliada mostra claramente a mudança de resistência, indicando sua alta sensibilidade na detecção de força”, escrevem 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”, escrevem os autores. “Da mesma forma, desde o [device] 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”.

Ao utilizar sensores adicionais para criar ainda mais flexibilidade nas articulações do dedo robótico, permitindo que o dispositivo se mova em múltiplas direções como um dedo humano, ele poderá estar pronto para realizar exames médicos eficazes e eficientes num futuro próximo, concluem os autores.

“Esperamos desenvolver uma mão inteligente e hábil, juntamente com um braço robótico artificial sensorizado, acionado por músculos, para imitar as funções incomparáveis ​​e as manipulações finas das mãos humanas”, disse Wang.