Massachusets texnologiya instituti (MIT) muhandislari qush hajmidagi robotni yaratdilar, u faqat qanotlar harakati yordamida bir vaqtning o'zida suzishi va uchishi mumkin. Bu sariqgacha hech qanday mashina bunday o'lchamdagi bo'lmasa, ventilyatorlar yoki tashqi ishga tushirish tizimlaridan foydalanmasdan bu manevrlarni bajarmagan edi.
Lozanna federal texnologiya instituti (Shveytsariya) va AQSh shtatidagi kollej bilan hamkorlikda loyiha ikki yil davomida ishlab chiqildi. Tadqiqot natijalari Science jurnalida nashr etildi. Qushlar qanday qilib suzish va uchish uchun qanotlardan foydalanishini tushunish uchun tadqiqotchilar jamoasi marmar qushlar va chekka qushlar kabi turlarning nashr etilgan ma'lumotlarini tahlil qildi.
Bu ma'lumotlar aniq qoida aniqladi: kichik sho'ng'i qushlar havoda sekundiga taxminan o'n marta va suvda taxminan to'rt marta qanot uradi. Ushbu ritm robotni ishlab chiqish uchun asos bo'ldi.
Robotning og'irligi 200 grammdan kam. Uning markaziy qismi suvga chidovchi batareya va dvigatelni o'z ichiga oladi, ular belgilangan qanot harakati ritmini boshqaradigan mexanizmni ishga tushiradi. Kichik motorli dum robotning uchish paytida burnini yuqoriga, cho'kib ketayotganda esa pastga egadi. Qanotlar suvni itaruvchi zarrachalarga qoplangan nozik membranalardan iborat bo'lib, bu boshlash paytida sirtga chiqishni osonlashtiradi.
Qanotlar ajratiladigan va almashtiriladigan hisoblanadi. Jamoa 0,6 dan 0,9 metrgacha bo'lgan qanot kengligiga ega uch to'plamni loyihalashtirdi. Muhim jihati qattiqlik edi: juda moslashuvchan qanotlar robotni havoda ushlab tura olmasdi, ammo juda qattiq bo'lganlari suvda ortiqcha qarshilik hosil qildi.
Sinovlar belgilangan protokollarga muvofiq o'tkazildi. Robotni sirtning taxminan 0,5 metr pastiga qo'yishdi, qanotlar va dumni ma'lum burchaklarda sozlash orqali u ko'tarilishi, sirtni bosib o'tishi va uchishi mumkinligini tekshirdilar. Eksperimentlar avval rezervuarda, so'ngra Shveytsariyadagi Geva shriftida o'tkazildi.
Sirt yaqinida robot sekundiga taxminan besh marta qanot urib, 0,9 metr/sekund tezlikda suzdi. Havoda u shunga o'xshash chastotada — taxminan 6,1 metr/sekund tezlikka erishdi, bu haqiqiy sho'ng'i qushlarga teng keladigan tezlikdir.
Hozirda jamoa qanotlarni aylana olishi uchun o'zgartirishlar kiritmoqda, bu robotga jonli qush kabi yanada real manevrlarni amalga oshirish imkonini beradi. Shuningdek, kuchli shamol otish kabi murakkab sharoitlarda sinovlar rejalashtirilgan. Tadqiqotchilarning maqsadi bu qurilmadan okeanlarni kuzatish uchun foydalanishdir, bu ishlarni kemalar va stasionar sensorlar katta xarajatlar talab qilishi va cheklangan mobilizmga ega bo'lishi sababli tezroq va arzonroq qiladi. Bundan tashqari, robot inson uchun xavfli joylarda, masalan, ifloslangan suvlar, muz platformalari chetlari va vulkanik ko'llarda namuna yig'ishi mumkin.
Innovatsion tibbiyot eksperimenti doirasida gumanoid robotlar birinchi marta tirik hayvonlarda safra kesasini jarrohlik yo'li bilan olib tashlashni amalga oshirdi. Muhim jihati shundaki, mashinalar avtonom ravishda harakat qilmagan va inson jarrohlarni almashtirmagan; barcha harakatlar malakali mutaxassislar tomonidan masofadan nazorat qilingan, bu esa inson va robot hamkorligi modelini ifodalaydi.
Nature jurnalida nashr etilgan ushbu tadqiqot preklinik sinovlar davomida tirik cho'chqilarda ikki minimal invaziv operatsiya o'tkazilganligini batafsil bayon etadi. Tadqiqotchilar bu texnologiya kelajakda insonlarda xavfsiz va samarali bo'lsa, jarrohlar yuqori narx tufayli maxsus jarrohlik uskunalari bo'lmagan kichik kasalxonalar va klinikalarida robotlashtirilgan protseduralarni masofadan o'tkazish imkonini berishini taxmin qilishmoqda.
Kalinforniya universiteti San-Diego (UC San Diego) Tibbiyot fakultetining jarrohlik bo'yicha yordamchi professori aytishicha, bu yechimning asosiy afzalligi uning soddaligi va past narxi hisoblanadi. U «bu narxning bir qismi va operatsionda joyning bir qismini egallaydi» deb ta'kidladi, bu esa uni qishloq hududlaridan tortib jang maydoniga va kosmosgacha hamma joyga joriy etishni osonlashtiradi.
Eksperimentda Xitoy ishlab chiqaruvchisi Unitree tomonidan ishlab chiqarilgan Unitree G1 gumanoid roboti ishlatildi. Deyarli funksional bo'lmagan qo'llarga ega uskunaning asosiy versiyasi 13 500 AQSh dollari (69 100 Braziliya real) dan boshlanadi, qo'shimcha ravishda yetkazib berish xarajatlari 300 dan 1 200 AQSh dollarigacha (1 500 dan 6 100 Braziliya real) ni tashkil etadi. Biroq, ko'proq mahoratli robot qo'llar kabi zarur deb hisoblangan komponentlarni qo'shish narxni 67 000 AQSh dollaridan (343 100 Braziliya real) oshirishi mumkin.
Biroq, bu narx Intuitive Surgical kompaniyasining Da Vinci Jarrohlik Tizimi kabi maxsus jarrohlik tizimlariga qaraganda sezilarli darajada pastroq, uning narxi yuzlab minglardan bir necha million dollargacha o'zgaradi. Bundan tashqari, hajmi ajralib turadi: Da Vinci tizimi taxminan 815 kilogramm og'irlikka ega va operatsiyalarda katta joy talab qiladi, Unitree G1 esa taxminan 1,5 metr balandlikda va faqat 27 kilogramm og'irlikdagi bo'lib, bu uni kichikroq klinik sharoitlarda va uzoq hududlarda foydalanishni osonlashtiradi.
Biroq, tadqiqotchilar Da Vinci tizimi allaqachon AQSh Oziq-ovqat va Dorilar bo'yicha tartibga soluvchi organ FDA tomonidan tasdiqlangan va turli jarrohlik turlari uchun turli klinik sinovlarda tekshirilgan ekanligini ta'kidlaydilar. Gumanoid masofadan boshqariladigan robotlar hayvonlar ustidan o'tkazilgan operatsiyalar muvaffaqiyatiga qaramay, hali ham eksperimental bosqichda qolmoqda.
Eksperimentni amalga oshirish uchun UC San Diego jamoasi robot uchun «Surgie» nomli maxsus moslamalarni ishlab chiqardi. Tadqiqotchilar gumanoidga jarrohlik asboblarini ushlab turish imkonini beruvchi jismoniy adapterlar yaratdilar, shuningdek, jarrohning intuitiv qo'l harakatlarini robotning bilaklariga o'rnatilgan asboblar uchun aniq buyruqlarga aylantira oladigan dasturiy ta'minotni ishlab chiqdilar.
Boshqaruv jarroh tomonidan stereoskopik displeylar bilan jihozlangan kompyuter orqali amalga oshirildi, bu protsedurani vizualizatsiya qilish imkonini berdi. Pedal operatorning qo'l harakatlarini jarrohlik asboblari nisbatan ulash yoki uzish uchun xizmat qildi. Birinchi cho'chqa operatsiyasida jarroh robot yonida yordamchi sifatida turardi. Ikkinchi operatsiyada ikkita masofadan boshqariladigan gumanoid birgalikda protseduraga ishtirok etdi.
Tadqiqot shu bilan birga ushbu texnologiyaning klinik qo'llanilishiga hozircha to'sqinlik qilayotgan bir qator to'siqlarni ham aniqladi. Operatsiyalar paytida jamoa aniqlikni oshirish maqsadida robotlarni qayta kalibrlash yoki uning qo'llari va korpusini tibbiy asboblar nisbatan jismonan siljitish uchun protseduralarni bir necha daqiqa to'xtatishga majbur bo'ldi. UC San Diego Todayda aytilganidek, operatsiya mavjud maxsus jarrohlik tizimlaridan foydalanishga qaraganda «ko'proq vaqtni talab qildi».
Boshqa bir cheklov Unitree G1 ning jismoniy tuzilishi bilan bog'liq. Robotning qo'llari tarqalishi atigi 450 millimetrni tashkil etadi, ammo kattalar odami 1,6 dan 1,8 metrgacha yetib borishi mumkin. Bu farq masofaviy operatorlarning faoliyat zonasi cheklovini belgilaydi. Bundan tashqari, robotlarning harakatlanish cheklovlari tez-tez kalibrlash zarurati bilan birga jarrohlik jamoasi uchun kognitiv va operatsion yukni oshirdi.
Tadqiqotchilar shuni ham ta'kidladilarki, operator tomonidan bajarilgan harakat va robot tomonidan bajarilishi o'rtasidagi kechikish — kelajakdagi masofaviy operatsiyalar uchun yana bir muhim muammo hisoblanadi. Zamonaviy gumanoid robot tizimlari yuzlab millisekundlardagi kechikishlarni namoyish etadi, ammo oldingi tadqiqotlar jarrohlik tizimlari ideal holda 150 millisekunddan kam kechikish bilan ishlashi kerakligini ko'rsatadi. Sinovlar shuni ham ko'rsatdiki, tajribali jarrohlar va rezidentlar gumanoid robotlarni boshqarishdan ko'ra, telerobotik jarrohlikdagi mezon sifatida qabul qilinadigan Da Vinci Research Kit to'plamining elementlaridan foydalangan holda mashg'ulot vazifalarini tezroq bajardilar.
Mavjud cheklovlarga qaramay, tadqiqotchilar tizimni takomillashtirishda davom etayotganini va yangi qo'llanilish sohalarini o'rganayotganini ta'kidlaydilar. UC San Diego elektromekanika va kompyuter fanlari professori Michael Ip shuni aytdiki, maqsadlardan biri «avtonom jarrohlik yordamchisini» ishlab chiqish bo'lib, u asboblarni topish yoki hatto operatsiyani tozalash kabi umumiy vazifalarda shifokorlarga yordam bera oladi. Ip ta'kidlaganidek, «masofadan boshqariladigan va avtonom gumanoid robotlar bemorlar boshqa tarzda erisha olmas edi, bunday muhim operatsiyalarga kirish imkoniyatini kengaytirish uchun haqiqiy salohiyatga ega», bu sog'liqni saqlash inqirozini nafaqat AQShda, balki butun dunyo miqyosida hal qilishga yordam berishi mumkin. Biroq, robototexnika sohasidagi ko'plab yetakchi tadqiqotchilar universal robotlar to'liq avtonom ishlash qobiliyatiga, ayniqsa odamlar yaqinida va xavfsizlik kafolati bilan, hali to'liq amalga oshishdan uzoq ekanligi fikrida birlashishmoqda.
