Puha robotok hódíthatják meg az egészségügyet

A sci-fi filmekben látott emberszerű, ruganyos mozgású robotok már közel sincsenek olyan távol a valóságtól, mint azt gondolnánk. A Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Karán jelenleg is folyó kutatások egy olyan új rehabilitációs eszköz kifejlesztésére irányulnak, ami a most alkalmazott, darabos mozgás helyett már valódi, élethű mozdulatsor imitálására lesz alkalmasak. A robotika egyik ifjonti ágáról, a kutatás jelen állásáról és a biztató jövőképről a projekten dolgozó tanszéki mérnök, Mészáros Attila számolt be a HelloVidéknek. 

A Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kar Műszaki Intézetének munkatársai 2008 óta foglalkoznak az ember és a gép együttműködését segítő soft robotikával Dr. Sárosi József stratégiai és fejlesztési dékánhelyettes és Csikós Sándor egyetemi tanársegéd vezetésével. A pneumatikus műizmokat tanulmányozó csapatba 2017-be csöppent bele a Mechatronikai és Automatizálási Intézet munkatársa, Mészáros Attila, aki a Proof of Concept pályázati lehetőségét kihasználva 2020-ban saját kutatásba kezdett, építve az új technológiában rejlő számtalan lehetőségre. 

Elég friss területnek mondható a soft robotika, habár a működéséhez szükséges elvek és eszközök régóta ismertek a tudományos közösségben.

De miben is különbözik a soft robotika a most bevett, megszokott robottechnológiától? A főbb különbség az anyaghasználatban ragadható meg, mert míg a hagyományos technológia merev, rideg anyagokkal dolgozik, ami a végén egy darabos mozgást eredményez, addig az úgynevezett „lágy” robotikát egy, az előzőnél jóval puhább anyaghasználat jellemzi, amivel a természetben előforduló mozgásokat, így például a hernyók perisztaltikus mozgását is jól tudják imitálni.

Ezáltal a ma használt gépekkel ellentétben ezek a lágy robotikai eszközök sokkal nagyobb mozgásszabadságot képesek biztosítani, amely így egy sérült végtag ízületeinek, izmainak rehabilitációjában is sokkal nagyobb segítséget nyújthat. Mészáros Attila a HelloVidék kérdésére elárulta, az általuk végzett alapkutatás szerint pedig jelenleg egy olyan, a rehabilitációban bevethető eszköz sem kapható kereskedelmi forgalomban, amely akár csak részben is tartalmazna soft robotikai elemeket.

Jelenleg ott tart a kutatásunk, hogy az előzetes kutatási eredmények alapján elkészítettük három különböző kialakítású soft-aktuátor 3D modelljét, amelyek szerkezeti kialakításánál figyelembe vettük azokat a mozgásformákat és a közben fellépő erőviszonyokat, melyek a rehabilitációs folyamatok során előfordulhatnak. A következő lépés ezeknek a modelleknek egy szimulációs környezetben való tesztelése lesz, ahol megközelítőleg pontos adatokat fogunk kapni arra vonatkozóan, hogy mekkora erőkifejtésre és milyen mértékű hajlító mozgásra lesznek képesek. Reményeink szerint a szimulációs eredmények igazolni fogják, hogy a soft robotikai elemek képesek rehabilitációs mozgások végrehajtására – beszélt a kutatás aktuális állapotáról a tanszéki mérnök, aki többek között azt is elárulta, valószínűsítik, hogy az általuk kifejlesztett technológia mind az alsó, mind pedig a felső végtagok rehabilitációjában bevethető eszközként szerepelhet majd.

Ha sikeresek lesznek a szimulációs eredményeink, akkor bízom benne, hogy lehetőséget kapunk arra, hogy az ötletünket legalább prototípus szintre tudjuk fejleszteni. Felkészülve a jövő kihívásaira, pár eszközt már be is szereztünk, amelyek a későbbi próbagyártásokat nagyban segíteni fogják. Reméljük, a projekt zárást követő 1 éven belül fizikailag is testet ölt az ötletünk és elkezdődhetnek ez első korai tesztelések – zárta gondolatait Mészáros Attila tanszéki mérnök.