Publisert Legg igjen en kommentar

Student bygger autonom rullestol med ROS 2 – se hvordan robotteknologi revolusjonerer helsetjenester

En datastudent fra Nigeria viser hvordan ROS 2 kan brukes til å bygge autonome rullestoler for kliniske miljøer. Prosjektet kombinerer avansert navigeringsteknologi med sikkerhetskritisk design for å hjelpe pasienter med mobilitet.

Hariss Abdraman Tahir, en datastudent ved University of Maiduguri, demonstrerer hvordan moderne robotteknologi kan løse reelle problemer i helsetjenester. Som sitt avsluttende studieprosjekt utvikler han en prototype av en automatisert navigasjonsrullestol spesielt designet for bruk i kliniske miljøer.

ROS 2 som fundament for medisinsk robotikk

Prosjektet baserer seg på ROS 2 Jazzy Jalisco, den nyeste versjonen av Robot Operating System. Dette valget gir flere fordeler for sikkerhetskritiske applikasjoner:

Systemet integrerer autonom navigering, sanntids hinderdeteksjon, sikkerhetskritisk design og menneske-maskin-interaksjon for å skape en pålitelig løsning for kliniske miljøer.

ROS 2s forbedrede sikkerhet og deterministiske oppførsel gjør det ideelt for medisinsk utstyr hvor pålitelighet er avgjørende. Nav2-rammeverket håndterer den komplekse navigeringen gjennom trange korridorer og travle sykehusområder.

Tekniske spesifikasjoner og implementering

Rullestolen bruker en kombinasjon av sensorer og programvare for å oppnå autonom navigering:

  • Navigeringssystem: Nav2 for baneplanning og hinderunnvikelse
  • Persepsjon: Datamaskinssyn for sanntids miljøforståelse
  • Simulering: Gazebo for testing av sikkerhetskritiske scenarier
  • Hardware-integrasjon: Embedded systemer for sensor- og aktuatorkontroll

Den største utfordringen ligger i å balansere autonomi med brukerkontroll. Systemet må kunne navigere selvstendig samtidig som det gir brukeren mulighet til å overstyre ved behov.

Fremtidsperspektiver for robotikk i helsetjenester

Dette prosjektet viser hvordan tilgjengelig robotteknologi kan tilpasses spesifikke behov i helsetektoren. Tahirs arbeid med ROS 2 demonstrerer at komplekse autonome systemer ikke lenger er forbeholdt store forskningsinstitutter.

Utviklingen av slike systemer åpner for nye muligheter innen assisterende teknologi. Med ROS 2s modulære arkitektur kan lignende løsninger tilpasses for ulike mobilitetshjelpemidler og kliniske miljøer.

For hobbyister og studenter som ønsker å utforske lignende prosjekter, tilbyr ROS 2 Jazzy Jalisco et solid utgangspunkt med omfattende dokumentasjon og et aktivt utviklermiljø. Kombinasjonen av simulering i Gazebo og ekte hardware-testing gir en komplett læringsskurve for robotikkutvikling.

Kilde: ROS Discourse

Publisert Legg igjen en kommentar

Magnetiske fiberroboter får presise gripere med lysaktivert MXene-teknologi

**Forskere har utviklet en revolusjonerende løsning for magnetiske fiberroboter ved å kombinere MXene nanomaterialer med optisk aktivering. Den nye teknologien eliminerer kontrollkonflikter mellom navigasjon og gripeoperasjoner, og åpner for mer presise medisinske inngrep.**

Problemet med tradisjonelle fiberrobot-gripere

Magnetiske fiberroboter har vist enormt potensial innen minimalinvasiv medisin takket være deres evne til å navigere gjennom trange kanaler i kroppen. Det største hinderet har imidlertid vært å integrere funksjonelle gripere uten å forstyrre robotens navigasjonssystem.

Tradisjonelt har aktuering av gripere interferert med den magnetiske styringen, noe som skaper det forskerne kaller «kontrollkobling». Dette betyr at når griperen aktiveres, påvirkes robotens navigasjonsposisjon – et kritisk problem ved presise medisinske operasjoner.

MXene@RGO: Den optiske løsningen

Den nye tilnærmingen benytter en fototermisk MXene/redusert grafenoksid (RGO) gripper som aktiveres med nær-infrarødt (NIR) lys i stedet for magnetiske felt. Denne separasjonen av aktueringssystemer eliminerer interferensproblemet helt.

Griperen har en tolagsarkitektur med et funksjonelt MXene@RGO/elastomer-lag kombinert med et passivt substratlag.

MXene nanoplater har ekstremt høy fototermisk konverteringseffektivitet, som betyr at de kan konvertere NIR-lys til varme svært effektivt. Når lyset treffer griperen, skaper termisk ekspansjon en betydelig bøyedeformasjon som får griperen til å lukke seg.

Praktiske spesifikasjoner og anvendelser

Teknologien opererer med NIR-bølgelengder som kan penetrere biologisk vev uten skade. Responstiden for gripeaktivering er rask nok til praktiske medisinske anvendelser, mens den magnetiske navigasjonen forblir helt uberørt av gripeoperasjonene.

Potensielle bruksområder inkluderer:

  • Målrettet medikamentlevering i trange blodkar
  • Mikro-kirurgiske inngrep hvor presisjonsgreping kreves
  • Vevsprøvetaking på vanskelig tilgjengelige steder
  • Fjerning av små objekter fra biologiske kanaler

For hobbyister og forskere som arbeider med soft robotics, representerer denne teknologien en betydelig fremgang innen multi-modal aktuering. Kombinasjonen av magnetisk navigasjon og optisk gripeaktivering viser veien mot mer sofistikerte autonome mikrosystemer.

Kilde: ACS applied materials & interfaces