Sony esittelee kirurgista tarkkuutta robotiikalla äskettäisessä mikrokirurgian demossa

Äskettäin Sony esitteli prototyypin robotista, joka on suunniteltu avustamaan mikrokirurgiassa. Vaikka se on vielä kehitysvaiheessa, tämä on merkittävä saavutus, jolla on potentiaalia mullistaa tarkkuusleikkaukset.

Robotti teki julkisen ensiesittelyn muutama viikko sitten vuoden 2024 Institute of Electrical and Electronics Engineersin (IEEE) kansainvälisessä robotiikka- ja automaatiokonferenssissa.

Sen jälkeen samasta julkaistiin video YouTubessa. Sony Groupin lataamana video nimeltä ‘Microsurgery Assistance Robot Stitching a Corn Kernel’ osoitti mikrokirurgian avustusrobotin prototyypin tarkkuuden ompelemaan maissinjyvä tiny neuloilla. Tämä ainutlaatuinen robotti on jo testattu menestyksekkäästi eläinleikkauksessa. 

Sonyn mukaan tämä uusi kehitys johtuu yrityksen sitoutumisesta tehdä edistyneistä leikkauksista helpommin saavutettavia sekä hoitoa suorittaville että sitä tarvitseville. Tämä aloite edustaa merkittävää edistysaskelta kirurgisten avustusrobottien tutkimus- ja kehitystyössä.

Mikrokirurgia tarkoittaa työtä äärimmäisen pienillä alueilla, usein alle millimetrin kokoisilla. Tällaiset toimenpiteet vaativat korkeaa taitotasoa, ne tehdään mikroskoopin kautta, ja ne voivat yleensä toteuttaa vain rajoitetun määrän lääkäreiden ja laitosten toimesta. 

Mikrokirurgian avustusrobotti toimii etänä ja voi auttaa kirurgeja leikkaamaan erittäin pieniä ja herkästi rakenteita, kuten verisuonia, hermoja ja kudoksia. Se mahdollistaa kirurgien suorittaa tehtäviä jopa kymmenesosan tarkkuudella verrattuna pelkkien ihmiskäsien mahdollisuuksiin.

Maissinjyväleikkauksen video näyttää kirurgin leikkaavan pienen jyvän auki ja huolellisesti kokoavan sen takaisin käyttäen kyniä laitteessa, joka etäohjaa leikkausta suorittavia robottikäsivarsia.

Sonyn robottijärjestelmä koostuu kirurgin käyttämästä pöytäkonsolista ja potilaalla toimenpiteitä suorittavasta robotista. Prototyyppirobotti sisältää pienen, kevyen ja erittäin herkän ohjauslaitteen, joka jäljittelee ihmisen sormien hienovaraisia liikkeitä. Robotti toistaa kaikki ne liikkeet, jotka kirurgin kädet tekevät konsolissa. 

Lisäksi on olemassa miniatyyri automaattinen instrumenttien vaihto, jonka avulla robotti voi itsenäisesti vaihtaa työkaluja alle 10 sekunnissa yksinkertaisella komennolla. Tämä ominaisuus mahdollistaa vakaammat ja nopeammat vaihdot, vähentäen viiveitä ja keskeytyksiä leikkauksen aikana. Se myös poistaa tarpeen, että kirurgien täytyy hallita erittäin hienovaraisia motorisia ja sormien koordinaatiotaitoja.

Robotti on varustettu 1,3-tyyppisillä 4K OLED -mikronäytöillä, jotka on kehittänyt Sony Semiconductor Solutions Corporation. Nämä näytöt tarjoavat tarkkuuskuvia (HD) kohdealueesta, samalla kun ne antavat operaattoreille mahdollisuuden tarkkailla kirurgisten instrumenttien liikkeitä tarkasti. 4K-laatuinen 3D-kamera siirtää kuvat reaaliajassa VR‑laitteeseen, joka on kiinnitetty kirurgin pöytään. 

Mikrokirurgia vaatii äärimmäisen tarkkoja liikkeitä, kuten neulojen asettamista pieniin verisuoniin, sekä suhteellisen suurempia liikkeitä, kuten lankojen vetämistä. Siksi Sony on suunnitellut mikrokirurgian avustusrobotin helpottamaan paitsi näitä hyvin pieniä liikkeitä myös tukemaan kirurgien suurempia liikkeitä ilman, että heidän tarvitsee muuttaa lähestymistapaansa. 

Käyttämällä liikkeen skaalaustekniikkaa ja ohjauslaitetta, jota voidaan käsitellä sormenpäillä, aivan kuten perinteisiä kirurgisia instrumentteja, Sony pystyy antamaan robotilleen mahdollisuuden suorittaa äärimmäisen tarkkoja toimenpiteitä vakaassa asennossa. 

Tasaisiin ja nykähäiriöttömiin liikkeisiin yritys käytti robotin käsivarteen vähärasituksisia niveliä,  \”ihmisen olkapäitä ja kyynärpäitä vastaavista nivelistä instrumentin kärjen erittäin pieniin ranteen niveliin.\” on parannettu sähköisen ohjausjärjestelmän avulla, joka keskittyy alhaiseen viiveeseen ja keveyteen painottuvaan mekaaniseen järjestelmään.

Vaikka lääkäreitä avustavia robotteja on ollut lääketieteen alalla jo jonkin aikaa, ne eivät ole vielä saavuttaneet täyttä autonomista tilaa. Nämä robotit auttavat tällä hetkellä kirurgeja vähentämään käden liikkeitä ja suurentamaan näkökykyä. Kuitenkin ne avaavat varmasti uusia mahdollisuuksia leikkauksissa.

Japanissa toimivan Sonyn mukaan he ovat luoneet prototyypin ratkaistakseen ikääntyvän yhteiskunnan kohtaamat haasteet, jossa työvoima vähenee, mikä lisää terveydenhuollon ammattilaisten työkuormaa. 

“Leikkauksen alalla, jossa vaaditaan korkeaa taitotasoa, tarkkuusleikkauksia avustavien kirurgirobottien käyttö odotetaan vähentävän kirurgien työkuormaa ja edistävän kehittyneiden terveyspalveluiden leviämistä.”

– Sony

Mahdolliset sovellukset Sonyn mikrokirurgian avustusrobotille

Sonyn robottiprotoypia testasivat kirurgit Aichi Medical Universityssa Japanissa. Helmikuussa he onnistuivat käyttämään prototyyppiä yhdistämään eläinten verisuonia, mikä merkitsi maailman ensimmäistä onnistunutta verisuonten anastomoosia supermikrokirurgiassa kirurgisen avustusrobotin avulla.

Tutkimus arvioi robotin kykyä parantaa aloittelevien mikrokirurgien taitoja ja havaitsi, että prototyypillä on “poikkeuksellinen hallinta kokemattomien lääkärien liikkeisiin,” sanoi professori Munekazu Naito, Aichi Medical University, Anatomiakeskus. Tämä mahdollistaa Sonyn kirurgisen avustusrobottiteknologian suorittaa monimutkaisia ja herkkiä tehtäviä kokeneiden asiantuntijoiden taitavuudella. Hän lisäsi:

“Toivon, että kirurginen avustusrobottiteknologia tuo tulevaisuuteen, jossa ihmislääkärien laajennetut kyvyt mahdollistavat kehittyneet lääketieteelliset käytännöt.”

Kuitenkin robotti ei ole vielä myynnissä. Sony toivoo käyttävänsä robottia parantamaan mikrokirurgian tehokkuutta ja tarkkuutta. Sen kompakti muotoilu ja ohjauskonsoli mahdollistavat käytön erilaisissa ympäristöissä, mukaan lukien katastrofialueet. Mikrokirurgian avustusrobotti voisi olla arvokas myös henkilöstöpulan aikana, mikä on nykyinen haaste terveydenhuoltojärjestelmille maailmanlaajuisesti.

Sonyn lehdistötiedotteen mukaan tohtori Hisako Hara ja tohtori Makoto Mihara ovat testanneet robottia ja ovat erittäin vaikuttuneita prototyypistä. He huomauttavat, että robotit toimivat luonnollisesti ja harmonisesti omien liikkeidensä kanssa.

Teknojätti aikoo tulevaisuudessa tehdä yhteistyötä lääketieteellisten instituutioiden ja yliopistollisten lääketieteellisten osastojen kanssa tarkentaakseen teknologiaansa edelleen ja vahvistaakseen sen tehokkuuden. 

Kuten nähdään, Sony työskentelee ahkerasti robotiikan parissa. Globaali yritys, joka on mukana pelien, musiikin, elokuvien, elektroniikkatuotteiden, kuvantamisratkaisujen, rahoituksen ja muiden liiketoimintojen parissa, on myös omistautuneesti tutkinut robotiikkaa. 

Sonyn robotiikkaan liittyvät T&K-toiminnot keskittyvät luomaan robotteja, jotka toimivat yhteistyössä ihmisten kanssa. Tässä kentässä yritys kehittää kehystä, joka auttaa tunnistuksen prosessoinnissa ja toiminnan suunnittelussa sekä hypoteesin kehittyneestä älykkäästä prosessointirakenteesta.

Robotin koko kehon yhteistyöliikkeiden hallitsemiseksi yritys hyödyntää ainutlaatuista yleistettyä käänteisdynamiikka (GID) -menettelyä. Tämä menettely mahdollistaa minkä tahansa kehon osan liikkumisen monin eri tavoin ja sen joustavuuden muuttamisen halutulla tavalla.

Sonyn robotiikkapyrkimykset sisältävät myös voimakontrolloidut toimilaitteet. Virtualisoitu toimilaite (VA) käyttää yrityksen patentoidun teknologian laskemia nivelvoimia tarjotakseen huipputason vakautta. Lisäksi on monikontaktivakautensäätö, jonka avulla nelijalkaiset robotit voivat kävellä vakaasti, vaikka maasto olisi epätasainen.

Kaikesta tästä edistyksestä huolimatta, yhtiön osakkeet ovat laskeneet 15,21 % kuluvan vuoden (YTD) aikana. Sony Groupin osakkeet (SONY: NYSE) käyvät tällä hetkellä hintaan 80,29 dollaria, ja yhtiön markkina-arvo on 100,25 miljardia dollaria. CNBC:n tietojen mukaan Sonyn EPS (TTM) on 5,20, P/E (TTM) 15,45 ja ROE (TTM) 13,68. Osinkotuotto on puolestaan 0,69 %.

Kun tarkastellaan yhtiön taloutta, kolmen kuukauden ajalta, joka päättyi maaliskuuhun 2024, Sony raportoi 13 %:n vuotuista kasvua liikevaihdossa, joka nousi 3,481 biljoonaan jeneä (yli 22 miljardia dollaria). Yhtiön nettotulos nousi samalla 34 %:lla vuosi‑vuodelta 189 biljoonaan jeneä (noin 1,21 miljardia dollaria).

Sonyn peliliiketoiminta on erityisesti menestynyt, operatiivinen voitto on yli kaksinkertaistunut 105,98 miljardiin jeneä. Yhtiö raportoi myyneensä 20,8 miljoonaa PlayStation 5 -yksikköä tilikaudella. Samoin kuin pelialalla, Sonyn elokuvaliiketoiminta näki operatiivisen voittonsa lähes kaksinkertaistuvan 30,67 miljardiin jeneä. Itse asiassa Sony Pictures Entertainment on allekirjoittanut salassapitosopimuksen (NDA) tutkiakseen Paramount Studiosin kirjanpitoa ennen mahdollista tarjousta sen omaisuudesta.

Näin ollen Sony, laajasti menestynyt yritys, jolla on vuosikymmenten historia, on astunut lääketieteellisen robotiikan alalle mikrokirurgian avustusrobotillaan. Kirurgisen robotiikan markkinat kasvavat, ja niiden odotetaan saavuttavan 18,4 miljardia dollaria vuoteen 2027 mennessä, mikä tarjoaa suuren mahdollisuuden Sonylle.

Kuitenkin terveydenhuolto ei ole ainoa sektori, johon yritys tähtää; se tutkii myös logistiikkaa, rakennusta, viihdettä, vähittäiskauppaa ja muuta. Tämä on järkevää, kun otetaan huomioon, että robotteja pidetään yhä enemmän tulevaisuutena ja että uusin teknologia tekee niistä yhä kehittyneempiä ja kykenevämpiä.

Viimeaikaiset edistysaskeleet robotiikassa

Robotiikka-ala kasvaa eksponentiaalisesti, kun robotit hitaasti tulevat osaksi arkeamme. Joillakin maailman alueilla tämä on jo alkanut tapahtua.

Etelä-Korean teknologiayritys Naverin pääkonttorissa noin 100 aloittelevaa palvelurobottia toimittaa kahvia ja paketteja. Kiina puolestaan käyttää konekiväärillä varustettua robottikoiraa sotilasvoimissa. Australiassa hallitus on julkaissut kansallisen robotiikkastrategiansa kasvattaakseen robotiikka- ja automaatioekosysteemiään.

Jokaisen kuluvan vuoden myötä robotit kehittyvät yhä edistyneemmiksi, ja tekoäly (AI) auttaa edistämään tätä tekniikan ja tietojenkäsittelyn haaraa, joka käsittää robottien suunnittelun, muotoilun, tuotannon ja toiminnan.

Robotiikan edistymisessä Sony itse on tehnyt paljon edistysaskelia. Tänä vuonna yhtiö omisti täysin autonomisen robotin LEV-2, joka kaappasi SLIM:n laskeutumisen kuuhun., joka vapautettiin kuun pinnalle, missä se autonomisesti löysi SLIM:n, otti kuvia ja toimitti ne Maahan.

Mutta robotiikka-alalla tapahtuu paljonkin jännittävämpiä asioita. Monitehtävät botit kehitteillä käytettäväksi pikaruokaravintoloissa. Esimerkiksi Momentum Machines loi botin, joka voi valmistaa hampurilaisen 10 sekunnissa. Samaan aikaan robotit kuten Universal Robotsin UR3 voivat rakentaa oman korvaajansa, suorittaen monenlaisia tehtäviä, kuten maalausta, liimausta ja juottamista.

Samanaikaisesti merkittävä trendi on robottien käyttö ihmisten avustamiseen toistuvissa liikkeissä, raskaassa nostamisessa tai vaarallisissa ympäristöissä. Ilmailu-, logistiikka- ja autoteollisuuden kaltaisilla aloilla mobiilimanipulaattorien käyttöönotto kasvaa. Varustettuina kameroilla, antureilla ja manipulaattorikäsivarsilla, nämä robotit voivat käsitellä esineitä, suorittaa tarkastuksia ja navigoida monimutkaisissa ympäristöissä.

Teknologiavallankumouksen jättiläiset, kuten Google ja Amazon (AMZN ), ovat myös laajasti mukana robotiikassa. Google suunnittelee tuottavansa työntekijärobotteja, joilla on useita persoonallisuuksia, jotka käyttäjät voivat ladata pilvipohjaisesta järjestelmästä, ja on äskettäin hankkinut patentin tähän innovaatioon. Yritys on jo ottanut käyttöön 53 AutoRT‑robotin laivaston toimistotiloissaan, joissa on suoritettu kymmeniä tuhansia kokeita. Joitakin näistä roboteista ohjattiin etänä ihmisten toimesta, kun taas toiset toimivat joko itsenäisesti käyttäen Googlen RT‑2 AI -oppimismallia tai skriptin avulla.

Tänä vuonna Googlen DeepMind‑robotiikkatiimi ilmoitti uusista edistysaskelista, jotka auttavat robotteja tekemään parempia, nopeampia ja turvallisempia päätöksiä. Näihin sisältyivät “Robot Constitution”, neuroverkkoarkkitehtuuri nimeltä SARA‑RT ja RT‑Trajectory, jotka auttavat robotteja suorittamaan tiettyjä fyysisiä tehtäviä paremmin.

Samaan aikaan Amazon on ottanut käyttöön robotteja toimipaikoissaan. Kuukauden alussa Amazonin varastoon saapui 5‑jalka‑9‑tuuman robotti nimeltä Digit, joka muistuttaa ihmistä. Tällä hetkellä testausvaiheessa Digit keskittyy yhteen yksinkertaiseen tehtävään: noutaa tyhjiä keltaisia laatikoita ja kuljettaa ne muutaman jalan päässä olevaan kuljetusnauhaan, toistuvasti koko päivän ajan.

Ihmismäiset robotit, kuten Digit, ovat kokeneet investointiräjähdyksen, ja tämän aloitusvaiheen startupit ovat houkutelleet jopa 1,6 miljardia dollaria riskipääomaa viimeisen viiden vuoden aikana, PitchBookin tietojen mukaan.

Tiedemiehet ottavat myös luonnosta inspiraatiota kehittyneempien robottien luomiseksi. Kuten olemme aiemmissa artikkeleissamme todenneet, tiedemiehet tutkivat pyörähtelevien kovakuoriaisten kykyä saavuttaa suurta nopeutta ja kiihtyvyyttä kehittääkseen miehittämättömiä robottialuksia. Mustekala on toinen suosittu eläin, tutkittu niiden imukuppien ja aivot, joiden avulla luodaan joustavia robotteja, jotka voivat reagoida ympäristöönsä paljon herkemmin ja tarkemmin.

Salamanderin liike inspiroi Pleurobotin luomista, kun taas käärmeen liike onkopioitu Snakebotissa. Lisäksi Boston Dynamicsin Spot, joka muistuttaa päätöntä keltaista koiraa, on suunniteltu tarkastamaan tehtaita, rakennustyömaita ja vaarallisia ympäristöjä. Tämä robotti voi toimia 24 tuntia vuorokaudessa ilman puuttumista, ladata itsensä autonomisesti ja dynaamisesti suunnitella uudelleen uusien esteiden ympärille. 

Innovaatiot eivät lopu tähän. Robotteja suunnitellaan taistamaan tappavia tauteja, tarjoamaan seurustelua ja tarjoamaan terapeuttista apua. Digitaalisia kaksosia käytetään optimoimaan fyysisen järjestelmän suorituskykyä luomalla virtuaalinen kopio, kun taas tekoälyllä varustetut miehittämättömät ilma-alukset (UAV) suorittavat tehtäviä itsenäisesti. 

Lopulliset ajatukset

Kuten näimme, robotiikka-ala kokee nopeaa kasvua, jota ohjaavat edistysaskeleet tekoälyssä, koneoppimisessa, näköteknologioissa, antureissa ja muussa huipputeknologiassa, jotka ovat merkittävästi parantaneet robottien kykyjä. odotetaan kasvavan 45 miljardiin dollariin vuoteen 2028 mennessä.

Nämä teknologiset edistysaskeleet ovat johtaneet investointeihin ja robottien kehittämiseen, jotka ovat kasvaneet nopeasti viime vuosina. Loppujen lopuksi robotit lisäävät tuottavuutta ja tarkkuutta, vähentävät kustannuksia ja riskejä sekä tarjoavat johdonmukaisuutta, joustavuutta ja tarkkuutta. Nämä ominaisuudet tekevät robotteista korvaamattomia monilla toimialoilla, kuten valmistuksessa, terveydenhuollossa, maataloudessa, logistiikassa, vähittäiskaupassa, rakennusalalla, kaivostoiminnassa, kemianteollisuudessa, autoteollisuudessa, elektroniikassa, puolustuksessa ja vieraanvaraisuudessa.

Tämän seurauksena yritykset ja hallitukset ovat aktiivisesti mukana edistämässä robotiikan alaa vahvistaakseen ihmisten kykyjä ennennäkemättömillä tavoilla.

Klikkaa tästä saadaksesi luettelon kymmenestä parhaasta robotiikkayrityksestä.