Seguimiento de Robotic Sleeves y otros proyectos de investigación de BCOE

El profesor Jun Sheng proporcionó más información sobre el proyecto Robotic Sleeves a través de una entrevista exclusiva.

Investigadores de la Universidad de California, Riverside (UCR), han continuado sus esfuerzos para mejorar la independencia de los niños con parálisis cerebral y otras discapacidades físicas mediante el desarrollo de una funda robótica suave. Esta manga tiene como objetivo ayudar con los movimientos del brazo, lo que permite a los usuarios realizar tareas de forma independiente. Este proyecto está operando simultáneamente entre muchos otros proyectos en la Facultad de Ingeniería de Bourns (BCOE).

El profesor asistente Jonathan Realmuto, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UCR, se desempeña como investigador principal del proyecto y trabaja con el co-investigador principal Jun Sheng, profesor asistente de Ingeniería Mecánica de la UCR, así como con el co-investigador principal y socio clínico Terry Sanger, un neurólogo pediátrico y neurocientífico computacional del Children's Hospital en el Condado de Orange y profesor de la UCI. En una entrevista exclusiva con The Highlander, el profesor Sheng explicó su papel en el proyecto y los emocionantes desarrollos que se están produciendo.

Cuando se le preguntó acerca de su perspectiva sobre el proyecto, el profesor Sheng enfatizó tres aspectos principales: el mecanismo del robot blando, el nuevo hardware y software y la nueva interfaz humano-robot. Expresó un interés particular en el desarrollo del hardware, que sirve como base para los robots y detalló cómo su experiencia radica en incorporar materiales en técnicas de robots blandos y explorar las posibilidades de nuevos diseños de hardware.

En cuanto al desarrollo de software, el profesor Sheng destacó su experiencia con robots blandos y su conocimiento de los materiales. El desarrollo de software para este proyecto implica controlar la amortiguación y la rigidez de las aleaciones de metal de forma y las fundas de tela para sus prototipos. El equipo también está trabajando para aumentar la impedancia de los robots blandos cambiando la temperatura de los materiales inteligentes. A través de una serie de experimentos, pretenden categorizar y optimizar el rendimiento de estos robots blandos.

El profesor Sheng explicó que los experimentos involucran la integración de aleaciones en las mangas en varias formas geométricas, como alambres y resortes. Examinan el efecto de los materiales inteligentes sobre la impedancia y realizan múltiples pruebas utilizando motores para imitar el movimiento humano. El equipo emplea un enfoque de prueba y error, haciendo ajustes en función de los resultados obtenidos. Los estudiantes interesados ​​en participar en el proyecto pueden contribuir a estos experimentos ayudando con la recopilación, el análisis y las pruebas de datos.

En términos de planes futuros, el profesor Sheng reveló que el desarrollo de hardware para el proyecto es una prioridad. El objetivo es tener el hardware listo para fin de año y comenzar las pruebas sin control activo, centrándose en el control biomímico en sujetos humanos. El equipo tiene la intención de ejecutar diseños iterativos para mejorar el hardware en función de los resultados de las pruebas. Sin embargo, actualmente, solo pueden ajustar la amortiguación y no la rigidez. En el próximo año, pretenden incorporar plataformas de simulación y control biomímico para simular tareas generales.

Para los estudiantes interesados ​​en unirse al proyecto, el profesor Sheng mencionó oportunidades de participación. Actualmente, el equipo está formado por un estudiante de doctorado que trabaja en el hardware, centrándose en la rigidez, mientras que otro estudiante de doctorado trabaja en la amortiguación. La colaboración con el laboratorio del profesor Realmuto permite que un estudiante de grado participe en el proyecto durante seis meses. El profesor Sheng da la bienvenida a más estudiantes para que se unan al proyecto y los alienta a comunicarse a través de su correo electrónico y visitar su sitio web para obtener más información.

El profesor Sheng expresó sus aspiraciones futuras, incluida la profundización en los avances de los robots quirúrgicos. Animó a la comunidad de la UCR a mantenerse comprometida e informada sobre los proyectos en curso y enfatizó la importancia de la colaboración entre diferentes disciplinas para enfrentar desafíos complejos en salud y robótica.

Aparte del proyecto de fundas para robots, el profesor Sheng mencionó brevemente otro proyecto en el que participa, que se centra en el desarrollo de robots quirúrgicos para la extirpación de tumores cerebrales. Este proyecto, financiado por el Comité de Investigación del Cáncer (CRCC), tiene como objetivo mejorar la eficacia de la terapia a través de la investigación con células madre y la entrega precisa de células en diferentes lugares. Muestra la amplia experiencia y el compromiso del profesor Sheng con el avance del campo de la robótica.

En una entrevista previa, el profesor Realmuto se explayó sobre algunos de los proyectos que aún están en proceso. Hay un proyecto separado centrado en el desarrollo de estructuras blandas de robots para personas con discapacidades en las extremidades inferiores que pueden facilitar la transición de una posición sentada a una de pie y ayudar con la estabilidad postural. El proyecto también implica la colaboración del profesor Sheng, junto con el profesor Erfan Nozari del Departamento de Ingeniería Mecánica de BCOE y el profesor David Rosenbaum del departamento de Psicología. A ellos se une Jerry Lob en la USC en una colaboración continua para construir un sistema de control espinal artificial.

El objetivo de este proyecto es alinear este sistema con el concepto de utilizar actuadores blandos que posean propiedades similares a los músculos biológicos. Aprovechando la comprensión de los mecanismos de control de la columna vertebral y la integración de los principios de la biología, los investigadores pretenden desarrollar un actuador robótico suave que pueda imitar las funciones automatizadas de los músculos controlados por la médula espinal. A pesar del potencial de este proyecto de actuador robótico blando para extremidades inferiores, todavía tiene que conseguir financiación. Sin embargo, hay optimismo en torno al proyecto, ya que actualmente hay una propuesta pendiente. Realmuto expresó que está esperando ansiosamente la oportunidad de avanzar en este proyecto y explorar las aplicaciones de un actuador robótico súper espinal suave.

Para los estudiantes e investigadores de la UCR apasionados por la robótica, los proyectos del profesor Jun Sheng brindan oportunidades para contribuir a la investigación de vanguardia y tener un impacto en el campo. Ya sea mediante el desarrollo de mecanismos de robots blandos, la exploración de nuevo hardware y software o la colaboración en los avances de los robots quirúrgicos, existen numerosas posibilidades para que los estudiantes se involucren y den forma al futuro de la robótica en el cuidado de la salud.

Para obtener más información sobre el proyecto o participar en el desarrollo, no dude en comunicarse con el profesor Realmuto a través de su dirección de correo electrónico, [email protected] o con el profesor Sheng a través de su dirección de correo electrónico, [email protected].

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