Roboty wspierają naukowe projekty z zakresu medycyny i farmacji

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie wykorzystuje roboty Universal Robots do badań naukowych, mających na celu wsparcie nowatorskich projektów naukowych z zakresu medycyny i farmacji.

Dynamiczny rozwój współczesnej medycyny wiąże się z potrzebą implementacji innowacyjnych technologii, które będą w stanie sprostać wyzwaniom przed jakimi stoją lekarze, w swojej codziennej pracy. Wiele zabiegów medycznych wymaga bowiem niezwykłej precyzji, dotarcia do trudno dostępnych organów z wykorzystaniem systemów wizyjnych. Także automatyzacja procesów w przemyśle farmaceutycznym jest coraz powszechniejszym zjawiskiem i dotyczy nie tylko optymalizacji procesu produkcji, ale również wsparcia rozwiązań nietypowych dostosowanych do indywidualnych potrzeb klientów. Właśnie dlatego Katedra Robotyki i Mechatroniki Akademii Górniczo-Hutniczej realizuje dwa projekty, które mogą przyczynić się do postępu, niektórych obszarów medycyny oraz farmacji. Aby sprostać zadaniom AGH zdecydowała się na wykorzystanie robotów Universal Robots.

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie to jedna z największych polskich uczelni technicznych. Katedra Robotyki i Mechatroniki, wchodząca w skład Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, jest jedną z wiodących instytucji naukowo-badawczych w Polsce. W ramach pierwszego wspomnianego projektu naukowego, realizowanego na prośbę Kliniki Ginekologii i Onkologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH tworzone jest specjalne stanowisko z robotem do wykonywania zabiegów ginekologiczno-urologicznych. Zadaniem robota będzie precyzyjne, dokładniejsze niż wykonane ludzką ręką, wprowadzenie komórek macierzystych do organizmu.

Robot UR5 wykorzystywany jest do określenia kinematyki zabiegu. Zespół naukowy dokładnie analizuje trajektorię ruchu ręki lekarza oraz bada ilość stopni swobody. Następnie będzie pracował nad odwzorowaniem wyznaczonego przemieszczenia przez końcówkę ramienia robota oraz opisanie go równaniem matematycznym. O wyborze robota Universal Robots zadecydowała łatwość obsługi i ogromna precyzja – możliwość zadawania przemieszczenia z rozdzielczością +/- 0,1 mm oraz ręcznego ustawienia robota w wyznaczonej pozycji. Kluczową funkcją, która przyczyniła się do wyboru UR5 jest funkcja kompensacji grawitacji.
„Zdecydowaliśmy się na robota UR5 firmy Universal Robots, ze względu na jego unikatowe cechy, m.in. funkcję kompensacji grawitacji, która zapobiega zmianie pozycji robota, nawet po jego wyłączeniu. Jest to szczególnie istotne w przypadku wykorzystywania robotów do testowania trajektorii ruchów podczas zabiegów, gdzie najważniejsza jest precyzja, dokładność i bezpieczeństwo” – podkreśla dr inż. Grzegorz Karpiel, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH.

Projekt potrwa 3 lata. Prowadzony jest w ramach współpracy konsorcjum – zespołu naukowego Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH wraz z zespołem lekarzy i doktorantów Kliniki Ginekologii i Onkologii UJ. Robota UR5 dostarczyła firma Pol-Sver, dystrybutor Universal Robots w Polsce, który oferuje uczelni wsparcie techniczne i serwisowe.

Drugi projekt realizowany przez krakowską uczelnię techniczną przy wykorzystaniu robota Universal Robots zakłada powstanie stanowiska do mieszania cytostatyków – leków stosowanych w chemioterapii przeciwnowotworowej. Zadaniem UR5 będzie usprawnienie przygotowania leków cytostatycznych. Obecnie możliwe jest to wyłącznie w wyspecjalizowanych aptekach szpitalnych z udziałem personelu, który ze względu na wysoką toksyczność substancji służącej do wytwarzania tego typu leków, jest w stanie pracować w takim środowisku tylko kilka godzin. Zastosowanie robota nie tylko zwiększy bezpieczeństwo personelu, ale również usprawni i przyspieszy tempo ich przygotowywania. Automatyzacja tego procesu niesie jeszcze więcej korzyści. Umożliwi np. uzyskanie precyzyjnie wyliczonej dawki leku oraz optymalizację procesu przygotowawczo-logistycznego.

„Ogromnym atutem robota UR5 jest jego elastyczność oraz prosta instalacja i obsługa. Dzięki temu, że można go swobodnie i łatwo przeprogramować oraz łączyć z innymi systemami, jego zastosowanie przy tym projekcie będzie bardzo szerokie – od doboru dawki, przenoszenia elementów, mieszania, po sprawdzanie sterylności i czystości przygotowanych leków” – mówi dr. inż. Grzegorz Karpiel, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH.
 
Po zakończeniu projektu ze stworzeniem stanowiska do zabiegów ginekologiczno-urologicznych, robot UR5 pozostanie na uczelni gdzie będzie pełnił funkcje dydaktyczne. Firma Universal Robots umożliwiła studentom jeszcze szersze wykorzystanie robota poprzez możliwość programowania dodatkowych funkcji w ramach poszczególnych projektów. Dla kadry naukowej oraz przyszłego pokolenia inżynierów to unikalna możliwość rozwijania swoich umiejętności oraz tworzenia innowacyjnych rozwiązań.