近年來，機器人專家們開發了許多系統，這些系統未來可能會在醫療和輔助生活設施中使用。這些系統包括醫療機器人和設計用來提供陪伴或幫助人類使用者的機器人。
來自上海交通大學和上海科技大學的研究人員最近開發了一種機器人系統，可以使用傳統中醫 (TCM) 技術為人類使用者進行按摩。這個新機器人在arXiv預印本伺服器上發表的論文中介紹，未來可能會在醫療、健康和康復設施中作為額外的治療工具，幫助那些感到不同類型疼痛或不適的病人。
研究人員在論文中寫道：「我們採用了自適應接受控制算法來優化力量和位置控制，確保安全和舒適。」他們分析了幾種關鍵的中醫技術，並設計了機器人系統來重現這些按摩技術。
研究人員開發的機器人系統由兩個機械手臂組成，每個手臂的末端都安裝了一個多功能按摩手。這個機械按摩手的形狀和大小類似於人手。
這隻手有四種操作模式，旨在根據古老的原則重現不同的中醫按摩技術，例如臟腑和經絡的概念。它的四種操作模式分別是掌擊、震動、揉捏和指壓技術功能模組。
掌擊功能是通過將手指展開在使用者的背上進行掌部按摩，並通過握拳進行拳部按摩。震動功能利用馬達模擬高頻震動，類似於震動按摩時使用的方式。
揉捏功能模組利用揉捏馬達，讓拇指可以夾住使用者的皮膚，與其他四根手指一起進行揉捏按摩。最後，指壓技術功能讓機器人可以進行其他基於手指的按摩。
研究人員寫道：「我們採用了基於自適應接受控制的合規控制算法，旨在優化力量和位置控制，以應對病人姿勢變化和肌肉僵硬的挑戰，確保按摩過程的安全和舒適。」
他們還進一步分析了幾種典型的按摩方法，設計了相應的機械按摩手，並利用機器人技術來重現和自動化這些傳統技術。
研究人員首先使用一個叫做Optitrack的動作捕捉系統和一個叫做ZTC-II的按摩力量測量儀器，收集了中醫按摩專家的示範數據。這些數據用來訓練控制和計劃機器人按摩系統動作的機器學習算法。
他們寫道：「通過引入這些技術，這篇論文為機器人實現按摩技術提供了理論支持和實踐指導，促進了傳統中醫按摩與現代機器人技術的結合，並為輔助治療方法開辟了新的應用前景。」
研究人員通過進行實際實驗來測試他們系統的原型，評估其有效重現不同中醫按摩技術的能力。他們發現，這個機器人成功且有效地重現了四種按摩技術：拍打、按壓、推壓和震動。
未來，這個機器人可以在治療環境中進行改進和測試，以評估其性能並探索人類使用者對其的反應。此外，這項研究可能會激勵其他研究團隊創建自動化按摩系統，或許能重現其他放鬆或康復的按摩風格。
更多資訊：
Yuan Xu et al, 數位建模按摩技術及機器手臂重現，arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.05940
arXiv
© 2024 Science X Network
引用：
機器人模仿傳統中醫按摩技術以用於治療 (2024年12月21日)
取自 https://techxplore.com/news/2024-12-robot-mimics-traditional-chinese-massage.html
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