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Un robomédico para el campo de batalla
Los primeros 30 minutos después de una lesión en el campo de batalla son terribles: es entonces cuando ocurren casi el 86 por ciento de las muertes en el campo de batalla. Antes de atender a los heridos, los médicos de primera línea tienen que localizar rápidamente al herido y sacarlo del campo de batalla, a menudo bajo un intenso fuego. Esto puede llevar costosos minutos, además de exponer a los propios médicos como posibles objetivos.
Roboinspector: Un robot serpiente inspecciona la cabeza de un esqueleto que yace en una camilla de alta tecnología diseñada por los militares, llamada sistema de soporte vital para traumatismos y transporte.
Ahora, los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) están desarrollando tecnología para ayudar a los médicos del campo de batalla, literalmente. Howie Choset , profesor asociado de robótica en CMU, ha diseñado un brazo robótico con forma de serpiente equipado con varios sensores que pueden monitorear la condición de un soldado. El robot se puede controlar de forma inalámbrica mediante un joystick, de modo que un médico en una clínica remota pueda mover el robot a cualquier punto del cuerpo de un soldado para evaluar sus lesiones mientras lo llevan a un lugar seguro. La flexibilidad serpenteante del robot le permite maniobrar dentro de límites estrechos, de modo que, en caso de que no se pueda sacar a una víctima del campo de batalla de inmediato, el robot pueda realizar una evaluación médica inicial en el campo.
Choset y sus colegas han estado construyendo serpientesbots durante más de 10 años, mejorando el rango de movimiento y flexibilidad, así como minimizando el tamaño general en múltiples prototipos. En el pasado, el grupo ha diseñado robots para misiones urbanas de búsqueda y rescate y ha trabajado con Ford Motor Company para construir robots serpiente para pintar con precisión la carrocería. El equipo formó recientemente una empresa de nueva creación para comercializar una de sus últimas tecnologías, un robot que potencialmente puede realizar una cirugía cardíaca.
Actualmente, el equipo está colaborando con el Ejército de los EE. UU. Centro de Investigación en Telemedicina y Tecnología Avanzada (TATRC) para integrar el brazo robótico dentro de la camilla de alta tecnología de los militares, llamada sistema de soporte vital para traumatismos y transporte (LSTAT). Esta camilla es esencialmente una unidad de cuidados intensivos portátil, con ventilador, desfibrilador y otros monitores fisiológicos, y actualmente se usa en áreas de Irak y Afganistán. Los médicos pueden cargar rápidamente a un herido en la camilla y atender las lesiones con el equipo a bordo.
Tiene todos estos sensores a bordo para que podamos realizar diagnósticos preliminares y tal vez terapias para salvarle la vida, dice Choset. El problema es que estos sensores están conectados al LSTAT y tendrías que moverlos con la mano, y si alguien dispara y te acercas a ayudarlo, eres un blanco fácil. Así que queremos automatizar todo este sistema y mover de forma robótica los sensores hacia el paciente mientras lo arrastran fuera del campo de batalla.
Choset y sus estudiantes han diseñado un brazo robótico altamente articulado que consta de múltiples articulaciones accionadas, que le dan al robot una flexibilidad similar a una serpiente. Cada articulación tiene dos grados de libertad que, trabajando juntos, permiten que el robot se flexione, retraiga y gire en diferentes configuraciones, como una serpiente viva.
Debido a que es imposible que una persona controle simultáneamente todas las articulaciones de la serpiente, el equipo desarrolló un software para permitir un control preciso de los movimientos del robot a través de un joystick. En las pruebas de laboratorio, los investigadores pudieron guiar con éxito el brazo, montado con una cámara, hacia arriba y hacia abajo del cuerpo de un esqueleto usando el joystick y ver las imágenes resultantes en una computadora portátil.
Choset ha colocado varios sensores fisiológicos en el brazo robótico, incluido un detector de dióxido de carbono y oxígeno para comprobar si una persona está respirando. Él dice que el robot también puede lucir una máscara de oxígeno y, si está conectado al ventilador a bordo de la camilla, potencialmente puede maniobrar sobre la boca de un soldado y administrar oxígeno, sin la ayuda de un médico.
En el futuro, Choset espera agregar un componente de ultrasonido al robot, para que pueda escanear rápidamente a un soldado en busca de signos de hemorragia interna. Su equipo está colaborando con investigadores de la Universidad de Georgetown para desarrollar una sonda de ultrasonido para el brazo robótico. Para realizar una ecografía, Choset dice que el robot necesitaría una cierta cantidad de fuerza y delicadeza para poder determinar cuánta fuerza aplicar para presionar suavemente una sonda contra la piel. Él y sus estudiantes planean explorar este desafío robótico en el futuro, junto con otras aplicaciones para el robot serpiente.
Sylvain Cardin, científico senior de robótica médica en TATRC, sugiere que puede haber otras aplicaciones militares para el brazo robótico. Podría ser en un vehículo pequeño que podría enviar al campo, y el médico podría atender al paciente en una ubicación remota, dice Cardin. Por lo tanto, podría estar bajo fuego y enviar este pequeño vehículo con el brazo de serpiente y poder atender a la víctima sin mostrar a todos que estamos asistiendo a la víctima.