Rona ist die clevere OP-Assistenz der Zukunft. Was der Roboter alles kann – und warum das so beeindruckend ist, lest ihr hier.
„Hey Rona, give me the scalpel!“, könnte vielleicht schon bald zum Standardsatz eines jeden Chirurgen gehören. Rona steht für Robotic Nurse Assistant – die Assistenz soll das OP-Personal entlasten und dem Fachkräftemangel entgegenwirken. Ausgestattet mit einer 3D-Kamera und Sensoren für Tiefenwahrnehmung und Vibration, unterstützt der Roboterarm Chirurgen durch präzises Handling von chirurgischen Instrumenten. Wie genau das aussieht, seht ihr hier:
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Aber wie funktioniert‘s? Mit Sprachbefehlen wacht der Roboterarm mit dem Rona-Upgrade auf, ein Speech-to-Text-Modell verarbeitet den Befehl und erkennt die Absicht des Chirurgen. Rona ist in der Lage, chirurgische Instrumente zu unterscheiden, zu lokalisieren und ihre Ausrichtung wahrzunehmen. Das ist insofern beeindruckend, weil Rona mit echten Menschen im OP zusammenarbeitet und somit vor völlig neuen Herausforderungen steht.
Wir kennen zwar alle die Industrie-Roboter, die an Fließbändern selbstständig Autoteile zusammensetzen. Das funktioniert aber nur, weil diese Roboter festgelegten, repetitiven Abläufen folgen und nicht darauf programmiert sind, sich an neue Umgebungen anzupassen – das müssen sie schließlich auch nicht. Rona hingegen steht vor der Schwierigkeit, dass die Instrumente nie im perfekten 90 Grad Winkel und exakt auf der gleichen Stelle auf dem Tablett liegen. Dafür braucht es eine intelligente Instrumentenerkennung und die Fähigkeit von seinen Erfahrungen zu lernen. Deswegen verwendet Rona mehrere maschinelle Lernmodelle, die speziell für diese Aufgabe entwickelt und aufeinander abgestimmt wurden. Mit diesem Erkennungssystem kann Rona Instrumente dynamisch identifizieren und auswählen.
Sobald Rona das gewünschte Instrument erkannt hat, nimmt der eigens dafür entwickelte Greifer das Instrument auf. Ein System zur Handerkennung, ein stereoskopischer Abstandssensor und ein Vibrationssensor arbeiten zusammen, um einen sicheren Instrumententransfer von Ronas Greifer zum Chirurgen zu gewährleisten.
Diese Funktionen lassen sich durch einfache Hardware-Ergänzungen eines Roboterarms umsetzen, einschließlich einer Standard-3D-Kamera, einem Vibrationssensor und einem speziell entworfenen Greifer. Der wesentliche Bestandteil des Rona-Systems ist jedoch die Open-Source-Software, die den Kern des Upgrades bildet.
Dass hier Open-Source-Software zum Einsatz kommt, hat den Vorteil, dass eine breite Entwicklergemeinschaft aus verschiedenen Bereichen einbezogen wird. Damit lässt sich die Entwicklung schneller vorantreiben. Außerdem kann jeder einen Blick unter die digitale Haube werfen, was das System sicherer und zuverlässiger macht. So bleibt kein Fehler lange unentdeckt. Alle Interessierten können auf GitHub einen Blick auf die Codes werfen.
Rona ist im OP-Saal der Zukunft nicht nur ein cleveres Helferlein, das chirurgischen Teams den Rücken freihält, sondern zeigt, wie durch die innovative Nutzung von Machine Learning und Open-Source-Software fortschrittliche Technologie die Medizin transformieren kann.
Mehr Infos zu Rona findest du hier.
Bildquelle: Aideal Hwa, Unsplash
