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Un robomédic pour le champ de bataille
Les 30 premières minutes après une blessure sur le champ de bataille sont terribles : c'est à ce moment-là que près de 86 % des décès sur le champ de bataille se produisent. Avant de soigner les blessés, les médecins de première ligne doivent localiser rapidement la victime et l'extraire du champ de bataille, souvent sous un feu nourri. Cela peut prendre des minutes coûteuses et exposer les médecins eux-mêmes comme cibles possibles.
Robot-inspecteur : Un robot serpent inspecte la tête d'un squelette allongé sur une civière de haute technologie conçue par l'armée, appelée système Life Support for Trauma and Transport.
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université Carnegie Mellon (CMU) développent une technologie pour donner un coup de main aux médecins du champ de bataille, littéralement. Howie Choset , professeur agrégé de robotique à la CMU, a conçu un bras robotique en forme de serpent équipé de divers capteurs qui peuvent surveiller l'état d'un soldat. Le robot peut être contrôlé sans fil via un joystick, de sorte qu'un médecin d'une clinique éloignée puisse déplacer le robot n'importe où sur le corps d'un soldat pour évaluer ses blessures alors qu'il est transporté vers un endroit sûr. La flexibilité sinueuse du robot lui permet de manœuvrer dans des espaces restreints, de sorte que, si une victime ne peut pas être extraite immédiatement du champ de bataille, le robot peut effectuer une évaluation médicale initiale sur le terrain.
Choset et ses collègues construisent des Snakebots depuis plus de 10 ans, améliorant l'amplitude de mouvement et la flexibilité, tout en minimisant la taille globale de plusieurs prototypes. Dans le passé, le groupe a conçu des robots pour des missions de recherche et de sauvetage en milieu urbain et a travaillé avec Ford Motor Company pour construire des robots serpents pour une peinture précise de la carrosserie. L'équipe a récemment formé une start-up pour commercialiser l'une de ses dernières technologies, un robot qui peut potentiellement effectuer une chirurgie cardiaque.
Actuellement, l'équipe collabore avec l'armée américaine Centre de recherche en télémédecine et technologies avancées (TATRC) pour intégrer le bras robotique dans la civière de haute technologie de l'armée, appelée système de support de vie pour les traumatismes et le transport (LSTAT). Cette civière est essentiellement une unité de soins intensifs portable, avec un ventilateur, un défibrillateur et d'autres moniteurs physiologiques, et elle est actuellement utilisée dans des régions d'Irak et d'Afghanistan. Les médecins peuvent rapidement charger une victime sur la civière et soigner les blessures avec l'équipement à bord.
Il a tous ces capteurs à bord afin que nous puissions effectuer des diagnostics préliminaires et peut-être des traitements pour sauver la vie du gars, explique Choset. Le problème est que ces capteurs sont attachés au LSTAT, et vous devrez les déplacer à la main, et si quelqu'un tire et que vous l'aidez, vous êtes une cible facile. Nous voulons donc automatiser tout ce système et déplacer de manière robotique les capteurs sur le patient pendant qu'il est traîné hors du champ de bataille.
Choset et ses étudiants ont conçu un bras robotique hautement articulé qui se compose de plusieurs articulations actionnées, qui donnent au robot une flexibilité semblable à un serpent. Chaque articulation a deux degrés de liberté qui, en travaillant ensemble, permettent au robot de se plier, de se rétracter et de se tordre dans différentes configurations, un peu comme un serpent vivant.
Parce qu'il est impossible pour une personne de contrôler simultanément toutes les articulations du serpent, l'équipe a développé un logiciel permettant un contrôle précis des mouvements du robot via un joystick. Lors de tests en laboratoire, les chercheurs ont pu guider avec succès le bras, monté avec une caméra, de haut en bas du corps d'un squelette à l'aide du joystick et regarder les images résultantes sur un ordinateur portable.
Choset a apposé divers capteurs physiologiques sur le bras robotique, y compris un détecteur de dioxyde de carbone et d'oxygène pour tester si une personne respire. Il dit que le robot peut également porter un masque à oxygène et, s'il est connecté au ventilateur embarqué de la civière, peut potentiellement manœuvrer au-dessus de la bouche d'un soldat et fournir de l'oxygène, sans l'aide d'un médecin.
À l'avenir, Choset espère ajouter un composant à ultrasons au robot, afin qu'il puisse rapidement scanner un soldat à la recherche de signes d'hémorragie interne. Son équipe collabore avec des chercheurs de l'Université de Georgetown pour développer une sonde à ultrasons pour le bras robotique. Pour effectuer des ultrasons, Choset dit que le robot aurait besoin d'une certaine force et délicatesse afin qu'il puisse déterminer la force à appliquer pour appuyer doucement une sonde contre la peau. Lui et ses étudiants prévoient d'explorer ce défi robotique à l'avenir, ainsi que d'autres applications pour le robot serpent.
Sylvain Cardin, scientifique senior en robotique médicale au TATRC, suggère qu'il pourrait y avoir d'autres applications militaires pour le bras robotique. Cela pourrait être sur un petit véhicule que vous pourriez envoyer sur le terrain, et le médecin pourrait s'occuper du patient dans un endroit éloigné, dit Cardin. Ainsi, vous pourriez être sous le feu, et pourriez envoyer ce petit véhicule avec le bras du serpent, et être en mesure d'assister à la victime sans montrer à tout le monde que nous assistons la victime.