La creazione di un dito robotico sensibile, in grado di eseguire esami medici di routine, è l’ambizioso obiettivo di uno studio condotto dagli scienziati dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina e pubblicato sulla rivista Cell. Il team, guidato da Hongbo Wang, ha realizzato il prototipo di un dito robotico capace di misurare il polso dei pazienti e di rilevare la presenza di noduli.
Il dito robotico sensibile al tatto
Questa innovativa tecnologia, come spiegano gli esperti, potrebbe supportare i medici nel diagnosticare alcune malattie, come il cancro al seno, in una fase precoce. Inoltre, il dispositivo è progettato per rendere gli esami fisici, spesso considerati scomodi e invasivi, più confortevoli per i pazienti. “Se usato in combinazione con l’apprendimento automatico – osserva Wang – questo strumento potrebbe portare a esami e diagnosi automatiche, particolarmente utili nelle regioni del mondo in cui gli operatori sanitari scarseggiano“.
Nonostante la disponibilità di dita robotiche rigide, vi sono preoccupazioni tra gli esperti riguardo alla loro adeguatezza per i delicati compiti richiesti durante uno studio medico. Al contrario, la robotica morbida leggera è in grado di replicare in modo più fedele i movimenti delle mani umane. “Nonostante i notevoli progressi dell’ultimo decennio – scrivono gli autori – la maggior parte dei prototipi presentati in letteratura presenta ancora delle lacune sostanziali e non sono in grado di riprodurre i movimenti delle mani più complessi“.
Per affrontare queste limitazioni, i ricercatori hanno sviluppato un dispositivo che integra bobine di fibra conduttiva, avvolte su camere d’aria degli attuatori di piegatura e ricoperte con una fibra di metallo liquido ritorta, montata sulla punta del dito. Misurando le proprietà che influenzano il flusso di corrente elettrica del dispositivo, il gruppo di ricerca ha scoperto di poter monitorare, in tempo reale, il livello di piegatura e la pressione esercitata sulla punta del dito. Lo strumento ha dimostrato di essere efficace nel percepire le caratteristiche di un oggetto.
Durante i test, gli autori hanno strofinato una piuma contro la punta del dito, notando: “Abbiamo rilevato chiaramente il cambiamento di resistenza – riporta Wang – il che evidenzia l’elevata sensibilità nel rilevamento della forza“. Successivamente, gli esperti hanno picchiettato e spinto la punta del dito con una bacchetta di vetro e hanno piegato ripetutamente il dito, scoprendo che i sensori erano in grado di rilevare con precisione il tipo e la quantità di forza applicata.
Per testare le capacità mediche, il dito è stato montato su un braccio robotico, riuscendo a identificare tre noduli esercitando una leggera pressione, come farebbe un medico. “Le nostre mani – conclude Wang – possono riconoscere facilmente la rigidità di diversi oggetti attraverso il tatto. Il nostro prototipo ha raggiunto risultati molto promettenti. Speriamo ora di riuscire a implementare sensori aggiuntivi per aumentare la flessibilità delle articolazioni del dito robotico, consentendo al dispositivo di muoversi in diverse direzioni. L’obiettivo finale è quello di realizzare una mano robotica artificiale capace di imitare le funzioni delle controparti naturali“.
