基于导纳控制的协作机器人手臂插入鼻咽拭子

鼻咽拭子样本检测通常用于检测COVID-19和其他呼吸道疾病，涉及将拭子通过鼻腔移动到鼻咽部采集样本。虽然这通常由人类医护人员完成，但让机器人进行这项检测以减少对患者的暴露并解放人力资源具有重要的社会意义。从机器人学的角度来看，由于对灵巧性和安全性的要求，这项任务具有挑战性。虽然其他工作实现了特定的硬件解决方案，但我们的研究通过使用通用的刚性机器人手臂而与众不同。这项工作提供了一个案例研究，我们研究了使用顺应控制系统在这种机器人配置下完成鼻咽拭子检测的优势和挑战。为此，我们设计了一个力传感末端执行器，与所提出的扭矩控制顺应控制回路集成。然后，我们进行了实验，让机器人将鼻咽拭子插入3D打印的鼻腔模型。最终，我们发现顺应控制系统优于基本的位置控制器，并显示出用于人体的潜力。然而，需要进一步努力确保与鼻孔的初始对齐并处理头部运动。