康复机器人和医院服务机器人的运用,智能针灸机器人渐行渐近

机器人加盟 2020-06-12 16:50www.xuehaixcl.com机器人网
随着手术机器人、康复机器人和医院服务机器人的运用,针灸机器人的研发也日益受到关注。南京中医药大学针灸推拿学博士徐天成领衔跨校科创团队研发的“数字经络—智能针灸机器人系统”,具有自动定位穴位、智能配伍穴位、扎针、模拟人的手法等功能,已两次在国际青年创新赛事中崭露头角。眼下,团队正在进行“深度研发”,力争早日推出能够真正服务于临床的“成熟版”智能针灸机器人。
 
  “针灸是中国在国际医疗领域有发言权的优势技术,已在全球183个国家及地区应用,并被多个发达国家纳入医保。”徐天成告诉记者,随着针灸在国内外的广泛应用,针刺研究标准化、国际化的重要性日益突显,研发智能针灸机器人也成为一种趋势。
 
 
  “我们研发针灸机器人,最初是受到机器人大白触发。”徐天成说。2015年进口动画电影《超能陆战队》在国内上映,影片中充气机器人大白展示的能量,让当时正在南京中医药大学针灸推拿专业读大四的徐天成怦然心动:能否研发“针灸大白” ?原来,徐天成跟随针灸专家在临床实践中发现:再能干的针灸医师,一天也只能针百十来个病人,且人的精力是有限的,疲劳施针会出现力道不足问题。如果能研发出一款“没有疲劳感”的针灸机器人,就能解决此类问题,从而为更多患者带来同质化的高质量针灸服务。
 
  针灸机器人研发涉及多个学科的交叉融合。徐天成联合南京理工大学、天津大学、广州中医药大学等高校志同道合的小伙伴组成研发团队,共同开展攻关。针灸机器人的基本功是找到穴位、准确扎针。“人体有差异,但多数穴位的分布是按照人体比例固定的,只要建立一个准确的模型,就可以找到不同人的穴位,而这一方法,实际是对传统针灸同身寸这一理念的延续。”徐天成介绍。
 
  团队运用高数混沌理论、分形几何学、图论等研发出的“初级阶段”智能针灸机器人,由机械手、取穴系统和经络仪等组成,工作前会参照人的臂长和皮脂厚度等数据,测算好穴位下针,测量精度能达到0.34毫米。机器人还会根据人的胖瘦和部位确定针刺深度,前臂的穴位可以深入皮肤约0.3厘米,上臂的穴位可以深入皮肤1厘米。“机械手上将装备力学、电学等多种传感器,以避免扎得太深,还能控制扎针的速度并匹配合适手法。”徐天成说。
 
 
  2017年,徐天成团队的针灸机器人项目入围新加坡李光耀全球创新创业大赛36强,与来自剑桥大学等世界一流名校的硕博士同台竞技。2018年,增加了智能属性的该针灸机器人项目夺得“纳赛尔王子国际青年创意奖”,成为该项赛事开赛10年来的首个中国获奖项目。2019年,徐天成作为联合国教科文组织主办的第三届“一带一路”青年创意与遗产论坛85国青年代表之一全程参与,并通过分论坛交流促使“针灸数字化”写入大会总结汇报。“近两年,研究团队一直在拓展、完善针灸机器人的功能。”徐天成告诉记者,人体常用的穴位在300个左右,目前针灸机器人已能找到40%的穴位。输入针灸机器人系统的各种专业数据,从初期的2万多条增加到目前的30多万条,为智能配穴、开具针灸处方打下坚实基础。
 
  在徐天成团队研发针灸机器人起步阶段,这方面的研究还处于空白状态。时至今日,国内外均有团队在“啃”这块“骨头”,但成熟的产品尚未现身。“这表明针灸机器人前景看好,也促使我们团队更加注重打造核心竞争力。”徐天成表示,与手术机器人相比,针灸机器人看似容易实则艰辛,其“智能决策”功能是目前广泛应用的手术机器人所不具备的,不仅要求机器人能模仿针灸医师的手法,更重要的是将传统针灸思维转化成符合现代医学知识体系的结构化模式,从而完整实现“智能化”,这也是技术难点之一。
 
  针灸机器人还要多久才能用于临床?徐天成坦言,就本团队的研究进展及有待解决的难题而言,乐观地估计也需要两三年。“接下来,团队将扎扎实实做好‘后期打磨’及临床验证工作,力争推出的‘成熟版’智能针灸机器人能够安全、高效地服务于临床,为传统针灸的科学化、现代化,更好地服务人类健康,贡献我们的智慧和力量。”

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