În ultimii ani, roboticienii au dezvoltat o gamă largă de sisteme care ar putea fi introduse în cele din urmă în centrele de îngrijire medicală și de asistență la domiciliu. Acestea includ atât roboți medicali, cât și roboți concepuți pentru a oferi companie sau asistență utilizatorilor umani.
Cercetătorii de la Universitatea Jiao Tong din Shanghai și de la Universitatea de Știință și Tehnologie din Shanghai au dezvoltat recent un sistem robotic care ar putea oferi utilizatorilor umani un masaj care utilizează tehnici de medicină tradițională chineză (TCM). Acest nou robot, prezentat într-o lucrare postată pe serverul de preprinturi arXiv, ar putea fi introdus în centrele de îngrijire a sănătății, wellness și reabilitare ca instrumente terapeutice suplimentare pentru pacienții care se confruntă cu diferite tipuri de durere sau disconfort. „Adoptăm un algoritm adaptiv de control al admiterii pentru a optimiza controlul forței și al poziției, asigurând siguranța și confortul”, au scris Yuan Xu, Kui Huang, Weichao Guo și Leyi Du în lucrarea lor. „Lucrarea analizează principalele tehnici TCM din perspective cinematice și dinamice și proiectează sisteme robotice pentru a reproduce aceste tehnici de masaj”.
Sistemul robotic dezvoltat de cercetători constă din două brațe robotice, fiecare având o mână de masaj multifuncțională instalată la extremitatea lor. Această mână mecanică de masaj seamănă cu o mână umană ca formă și dimensiune. Mâna are patru moduri de funcționare, concepute pentru a reproduce diferite tehnici de masaj TCM bazate pe principii străvechi, cum ar fi conceptul de organe zang-fu și meridiane. Cele patru moduri de funcționare sunt alimentate de un modul cu funcție de lovire a palmei, vibrație, frământare și tehnică cu degetele.
Funcția „palm-punch” presupune efectuarea de masaje la nivelul palmelor prin întinderea degetelor pe spatele utilizatorului și de masaje la nivelul pumnilor prin strângerea lor în pumn. Funcția de vibrații utilizează un motor pentru a simula vibrații de înaltă frecvență, precum cele utilizate în timpul masajelor bazate pe vibrații.
Modulul funcției de frământare utilizează un motor de frământare care permite degetului mare să ciupească pielea utilizatorului împreună cu celelalte patru degete de la mână, producând un masaj prin frământare. În cele din urmă, funcția de tehnică a degetelor permite robotului să efectueze alte masaje bazate pe degete. „Am adoptat un algoritm de control al conformității bazat pe controlul adaptiv al admiterii, cu scopul de a optimiza controlul forței și al poziției pentru a face față provocărilor precum schimbările de postură ale pacientului și diferențele de rigiditate musculară, asigurând siguranța și confortul procesului de masaj”, au scris Xu, Huang și colegii lor. „În plus, combinând tehnicile de masaj, această lucrare efectuează o analiză aprofundată a mai multor metode tipice de masaj din perspective cinematice și dinamice, proiectează mâini de masaj mecanice corespunzătoare și utilizează tehnologia robotică pentru a reproduce și automatiza aceste tehnici tradiționale”.
Cercetătorii au colectat mai întâi date demonstrative de la terapeuți experți în masaj TCM folosind un sistem de captare a mișcării numit Optitrack și un instrument de măsurare a forței de masaj numit ZTC-II. Aceste date au fost apoi utilizate pentru a antrena algoritmi de învățare automată care au controlat și planificat acțiunile sistemului lor de masaj robotizat. „Prin introducerea acestor tehnologii, această lucrare oferă suport teoretic și îndrumare practică pentru implementarea robotică a tehnicilor de masaj, promovând integrarea masajului tradițional chinezesc cu robotica modernă și deschizând noi perspective de aplicare pentru metodele terapeutice asistive”, au scris Xu, Huang și colegii lor.
Cercetătorii au testat un prototip al sistemului lor prin efectuarea unui experiment în lumea reală, evaluând capacitatea acestuia de a reproduce în mod eficient diferite tehnici de masaj TCM. Ei au constatat că robotul a reprodus cu succes și în mod eficient patru tehnici de masaj: bate, apasă, împinge și vibrează. În viitor, robotul ar putea fi îmbunătățit și testat în contexte terapeutice pentru a-i evalua performanța și a explora modul în care utilizatorii umani reacționează la acesta. În plus, acest studiu recent ar putea inspira alte echipe de cercetare să creeze sisteme de masaj automatizate, poate reproducând alte stiluri de masaj pentru relaxare sau reabilitare.
