Ученые из Шанхайского транспортного университета и Университета науки и технологий Шанхая разработали роботизированную систему, способную выполнять массаж с применением традиционных техник китайской медицины. Этот инновационный робот может использоваться в области здравоохранения, реабилитации и ухода за пациентами, страдающими от различных видов боли или дискомфорта.
Новая система включает два роботизированных манипулятора, на концах которых установлены многофункциональные массажные руки, напоминающие по форме и размеру человеческие. Каждая рука оснащена четырьмя режимами работы, позволяющими воспроизводить разнообразные массажные техники, вдохновленные древними принципами традиционной китайской медицины, включая концепции внутренних органов и энергетических меридианов.
Режимы работы массажной руки включают функции ладонного массажа, вибрационного воздействия, разминания и техники с использованием пальцев. Например, ладонный массаж осуществляется растопыренными пальцами, а массаж кулаком выполняется сжатой рукой. Вибрационная функция использует мотор для создания высокочастотных колебаний, которые часто применяются в массажно-вибрационных методиках. Разминание достигается за счет специального мотора, который позволяет большому пальцу захватывать кожу пациента совместно с другими пальцами, создавая эффект глубокого массажа. Функция пальцевой техники имитирует традиционные приемы воздействия с помощью пальцев.
Для обеспечения безопасности и комфорта пациентов ученые внедрили алгоритм адаптивного управления податливостью. Этот подход позволяет роботу автоматически корректировать силу и положение в зависимости от таких факторов, как изменения позы пациента или различия в жесткости мышц. Такой подход обеспечивает точное выполнение массажных движений и минимизирует риски неприятных ощущений.
Чтобы обучить систему, исследователи собрали данные, используя оптический захват движения Optitrack и измерительный инструмент ZTC-II, которые фиксировали движения и силу воздействия опытных массажистов. Эти данные затем были обработаны алгоритмами машинного обучения, которые определяли и планировали действия робота для воспроизведения массажа.
В ходе испытаний прототип робота успешно продемонстрировал способность воспроизводить четыре ключевые массажные техники: удары, надавливание, растирание и вибрацию. Это подтверждает потенциал системы как инструмента для автоматизированной терапии. «Мы провели углубленный анализ кинематических и динамических аспектов традиционных массажных методик и адаптировали их для роботизированного выполнения, создавая теоретическую и практическую базу для интеграции традиционной китайской медицины с современными технологиями», — пишут авторы работы.
В будущем эксперты планируют доработать систему и протестировать ее в реальных терапевтических условиях, чтобы оценить ее эффективность и реакцию пациентов. Кроме того, это исследование может вдохновить другие команды на создание роботизированных массажных систем, ориентированных на различные стили массажа для релаксации, реабилитации или медицинского применения.
Ранее корейские ученые создали колонию роботов-муравьев: узнайте, зачем это было нужно.
