关于强力合规机器人手臂控制器的案例研究,用于鼻切片插入鼻
Peter Q Lee1, John S Zelek2, Katja Mombaur2,3,4
1Systems Design Engineering, University of Waterloo, 200 University Avenue West, Waterloo, Canada. pqjlee@uwaterloo.ca.
Scientific reports
|July 2, 2025
概括
机器人手臂可以使用合规的控制系统进行鼻喉 (NP) 扫描测试. 这种方法在减少医疗保健工作者暴露和改善医疗检测资源分配方面表现有前途.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 医疗技术 医疗技术 医学技术
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 鼻喉 (NP) 抽样测试对于诊断COVID-19等呼吸道疾病至关重要.
- 目前的NP抽样采集依赖于人类医疗保健工作者,造成暴露风险和资源需求.
- 使用机器人进行NP抽样采集的自动化对缓解这些挑战具有重大社会利益.
研究的目的:
- 调查使用符合标准的控制系统与刚性机器人手臂进行NP抽样测试的可行性和有效性.
- 为了将这种方法与以前的研究区分开来,这些研究通常使用专门的硬件.
- 确定与机器人NP抽样采集相关的优势和挑战.
主要方法:
- 开发一个与扭矩控制的合规控制循环集成的强度感应端效应器.
- 在NP抽样插入任务中使用了无处不在的刚性机器人臂.
- 使用3D打印的鼻腔幻影进行实验验证.
主要成果:
- 与基本位置控制器相比,符合标准的控制系统表现出更高的性能.
- 机器人系统成功地在幻影模型中进行了NP拭子插入.
- 该研究确定了包括初始鼻孔对齐和管理头部运动在内的关键挑战.
结论:
- 合规的控制系统显示出显著的希望,使机器人能够安全有效地执行NP抽样测试.
- 进一步的研究和开发是必要的,以完善鼻孔对齐和解决患者头部运动的临床应用.
- 机器人NP抽样测试为减少医疗保健工作者暴露和优化资源配置提供了潜在的解决方案.
