Robotlar inanılmaz derecede hassastır ancak nazik olmak her zaman onların güçlü yanı değildir. Mükemmele yakın doğrulukla araba üretebilen bir makine, insan gözünün içi veya hassas ameliyatlar gibi en küçük hatanın bile önemli olduğu yerlerde çalışırken yine de çok fazla baskı uygulayabilir. Bu nedenle Shanghai Jiao Tong Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, robotların dokundukları şeyi daha doğru bir şekilde “hissetmesine” yardımcı olabilecek yeni bir tür kuvvet sensörü geliştiriyor.
Sensör, pirinç tanesi büyüklüğünde, yalnızca 1,7 milimetre genişliğinde ve gelişmiş cerrahi aletlerin içine sığacak kadar küçük. Onu özellikle ilginç kılan şey, geleneksel elektroniklere dayanmaması. Bunun yerine basınç, kayma hareketleri ve bükülme dahil olmak üzere her yönden gelen kuvveti ölçmek için ışık kullanır. İşte nasıl çalışıyor. Optik fiberin ucunda, bir şeyle temas ettiğinde hafifçe şekil değiştiren yumuşak bir malzeme bulunur. Bu küçük deformasyon, ışığın sensörden geçme şeklini değiştirir. Değiştirilen ışık düzeni daha sonra optik fiberler aracılığıyla onu bir görüntü gibi yakalayan bir kameraya gönderilir. Araştırmacılar daha sonra bu ışık düzenlerini incelemek ve bunları kesin kuvvet okumalarına dönüştürmek için bir makine öğrenimi modeli kullanıyor. Basit bir ifadeyle sistem, bir sürü kabloya veya bu kadar küçük bir alana sığdırılmış birden fazla ayrı sensöre ihtiyaç duymadan, yalnızca ışık aracılığıyla dokunmayı nasıl “okuyacağını” öğreniyor.
Robotların neden sadece görmeye değil, hissetmeye ihtiyaçları var?
Modern cerrahi görüntüleme zaten inanılmaz derecede gelişmiş durumda. Günümüzde cerrahlar insan vücudunun içini etkileyici bir netlikle görebiliyor. Ancak özellikle minimal invaziv prosedürler sırasında hala uğraştıkları şeylerden biri de aletlerin neye dokunduğunu hissetmektir. Bir cerrah alanı ekranda net bir şekilde görebilir, ancak sağlıklı doku ile sorunlu bir şey arasında ayrım yapmak çoğu zaman cihazın kendisinden gelen geri bildirimden ziyade deneyime ve içgüdüye bağlıdır.
Bu yeni sensörün çözmeye çalıştığı sorun da tam olarak bu. Test sırasında araştırmacılar bunu, insan dokusundaki bir tümörü taklit etmek amacıyla, altına küçük sert bir küre gizlenmiş yumuşak jelatin bir blok üzerinde kullandılar. Sensör, gizli nesneyi yüzey boyunca hareket ederken sertlikteki farklılıkları algılayarak tespit etti. Doktorların son derece dar alanlarda çalıştığı ve her zaman doğrudan dokunuşa güvenemediği robotik ameliyatlarda, bu tür dokunsal geri bildirim, prosedürleri daha güvenli, daha kesin ve tahminlere çok daha az bağımlı hale getirebilir.
Bunun ameliyathaneye ulaşmasından önce hâlâ yapılması gereken işler var
Şu anda bu sonuçlar, bitmiş bir tıbbi buluştan çok, fikrin işe yaradığının bir kanıtıdır. Araştırmacıların kendisi de hala çözülmesi gereken çok şey olduğunu kabul ediyor. Bu kadar küçük ve tutarlı kalitede sensörler oluşturmak, laboratuvarda çalışan tek bir versiyon yapmaktan çok daha zordur. Hastanelerde gerçekçi bir şekilde kullanılabilmesi için kurulum sürecinin daha basit ve daha güvenilir hale gelmesi gerekiyor. Üstelik sensör, doktorların gerçek prosedürler sırasında onlara güvenebilmesi için tıbbi cihazların ihtiyaç duyduğu uzun vadeli stres testinden henüz geçmedi.
Öyle olsa bile, teknolojinin arkasındaki temel fikir gerçekten umut verici görünüyor. Sistem, çok sayıda karmaşık algılama parçasına güvenmek yerine, tek bir optik kanal ve bir kamera etrafında oluşturulmuş çok daha basit bir kurulum kullanıyor. Bu tür daha basit tasarım, mühendislik olgunlaştıktan sonra teknolojilerin zaman içinde iyileştirilmesini ve ölçeklendirilmesini genellikle kolaylaştırır. Ekip şu anda sensörü gerçek robotik cerrahi aletlere yerleştirmeye ve onu gerçek ameliyathanelere daha yakın ortamlarda test etmeye çalışıyor. Pirinç tanesi büyüklüğündeki “hissedebilen” bir sensör, kağıt üzerinde küçük bir yenilik gibi görünse de, robotik aletleri tırnaktan daha küçük alanlarda yönlendiren cerrahlar için inanılmaz derecede önemli hale gelebilir.
Bir yanıt yazın