27 Tháng Chín, 2021 | 8:35
Chia sẻ bài viết lên facebook Chia sẻ bài viết lên twitter Chia sẻ bài viết lên google+

Tại sao phải đẩy nhanh quá trình phát triển và triển khai robot? – Phần 1

Tại sao phải đẩy nhanh quá trình phát triển và triển khai robot? – Phần 1

Trang thông tin điện tử Trung tâm NC&PT hội nhập KH&CN quốc tế xin giới thiệu tới Quý độc giả bài viết nghiên cứu tổng hợp của Tổ chức Phát triển kinh tế OECD nhan đề “Tại sao phải đẩy nhanh quá trình phát triển và triển khai robot?”

Robot là một công nghệ mang tính biểu tượng của kỷ nguyên kỹ thuật số, với sự tinh vi và đa dạng đang phát triển nhanh chóng. Các phương tiện tự hành, máy bay không người lái và máy hút bụi tự động đều được biết đến rộng rãi. Robot trong phòng thí nghiệm; robot công nghiệp hợp tác; robot thám hiểm đại dương, thám hiểm vũ trụ, tìm kiếm và cứu hộ; và robot bác sĩ phẫu thuật ít được biết đến rộng rãi hơn. Tiến bộ trong lĩnh vực người máy là điều cần thiết để làm cho cuộc sống dễ dàng hơn, sạch hơn, khỏe mạnh hơn và phong phú hơn. Các robot cũng đã hỗ trợ phản ứng với COVID-19, nhưng tiềm năng của chúng để giúp quản lý một loạt các cuộc khủng hoảng chỉ mới bắt đầu được khai thác. Người máy có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc chăm sóc sức khỏe, tăng khả năng phục hồi của các hệ thống y tế. Vai trò của họ trong việc chống lại các làn sóng vi rút trong tương lai, hoặc các sự lây nhiễm hoàn toàn mới, cần được công nhận và ủng hộ. Các chính phủ nên tăng quy mô đầu tư vào nghiên cứu và phát triển cho robot, hỗ trợ sự phổ biến rộng rãi hơn của robot và phát triển các tiêu chuẩn và quy định thân thiện với đổi mới.

 Robot có thể giúp chống lại bệnh truyền nhiễm và tăng khả năng phục hồi của hệ thống y tế. Trong một số ứng dụng, như chăm sóc người cao tuổi, robot tốt hơn có thể trở nên cần thiết. Nhưng cần có chính sách tốt để thực hiện những mục tiêu này. Các chính phủ nên: tạo ra một danh mục các giải thưởng đổi mới có mục tiêu, có các tính năng phù hợp với việc phát triển công nghệ người máy; triển khai các công cụ quy định để giúp các công ty thích ứng với bối cảnh quy định đặc biệt phức tạp; đẩy nhanh việc triển khai các giải pháp robot hiện có trong các hệ thống y tế, chẳng hạn bằng cách cung cấp các nền tảng làm nổi bật các giải pháp tiên tiến hàng đầu; giúp phát triển và chia sẻ dữ liệu hữu ích để đào tạo rô bốt hỗ trợ AI, đặc biệt là trong các ứng dụng thích hợp nơi các mẫu dữ liệu nhỏ; và hỗ trợ sự phát triển của các trung tâm đổi mới chăm sóc sức khỏe nhằm tập hợp các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe, nghiên cứu và học thuật, công nghiệp và các cơ quan quản lý.

Bất chấp những nhận thức thường tiêu cực của công chúng, robot có thể làm cho cuộc sống trở nên phong phú hơn, lành mạnh hơn, an toàn hơn và dễ dàng hơn, và các chính phủ có thể làm nhiều điều để thúc đẩy những kết quả có lợi này .

Các chính phủ nên: đầu tư vào R&D cần thiết để giải quyết các vấn đề nghiên cứu đã được xác định rộng rãi; giúp môi giới và hỗ trợ các quan hệ đối tác nghiên cứu công tư, và hỗ trợ chuyển giao công nghệ; hỗ trợ sự tiếp nhận của robot trong các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp vừa và nhỏ; triển khai các công cụ như giường thử nghiệm để giúp các công ty giảm thiểu rủi ro đầu tư; tạo điều kiện cho DNVVN tham gia vào các quá trình tiêu chuẩn; và hỗ trợ kết nối kỹ thuật số, đặc biệt là băng thông rộng 5G.

Theo thời gian, những tiến bộ trong lĩnh vực robot có thể làm tăng nhiều khía cạnh của khả năng phục hồi của xã hội – từ ứng phó với các tác động của thiên tai, đến đối phó với sự già hóa dân số . Muốn vậy, các chính phủ nên: khuyến khích các sáng kiến đổi mới trong giáo dục và đào tạo; nâng cao nhận thức của chính phủ về việc sử dụng rô bốt hiện tại và tiềm năng – điều này cũng sẽ giúp chuẩn bị cho việc sử dụng rô bốt hiệu quả hơn trong các cuộc khủng hoảng trong tương lai; nghiên cứu trước trong các hệ thống bảo vệ và vận hành các cơ sở hạ tầng quan trọng và ứng phó với khủng hoảng; có quan điểm tích cực về vai trò của robot trong việc thúc đẩy lợi ích công cộng; và, tăng cường an ninh của các hệ thống vật lý mạng.

Xem xét các tác động đa dạng của robot và các chính sách khoa học và công nghệ có thể tập trung những tác động này vì lợi ích xã hội tối đa. Đặc biệt chú ý đến vai trò của robot trong chăm sóc sức khỏe. Chúng bao gồm rô bốt trong phòng thí nghiệm, rô bốt phẫu thuật, rô bốt giúp giảm chấn thương cho y tá (vượt quá bất kỳ loại lao động chân tay nào khác) và rô bốt hỗ trợ những người mắc chứng rối loạn tự kỷ. Cho đến nay, rô bốt chỉ đóng một vai trò nhỏ trong đại dịch COVID-19 và việc sử dụng chúng trong các hệ thống y tế thấp hơn nhiều so với tiềm năng của chúng. Điều này phản ánh sự không quen thuộc chung với các ứng dụng rô bốt tiềm năng, chi phí cao của các hệ thống rô bốt tiên tiến hàng đầu, sức ì của thể chế và bản chất sơ khai của một số mục đích sử dụng. Lương thấp, đặc biệt là trong số các nhân viên chăm sóc, cũng không khuyến khích đầu tư vào robot hỗ trợ. Tuy nhiên, với các chính sách phù hợp được áp dụng, robot có thể hỗ trợ đáng kể trong việc giải quyết các cuộc khủng hoảng trong tương lai – bao gồm cả các bệnh lây nhiễm mới – đồng thời tăng khả năng phục hồi tổng thể của hệ thống y tế và xã hội.

Những hứa hẹn của ngành rô bốt

Robot là một công nghệ mang tính biểu tượng của thời đại kỹ thuật số trung tâm của nhiều chủ đề trong chính sách khoa học và công nghệ. Những tiến bộ trong nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ kỹ thuật số và trí tuệ nhân tạo (AI) đang ngày càng làm tăng sự tinh vi và đa dạng của robot. Sự phát triển và tác động trong tương lai của chúng sẽ được định hình bởi các chính sách về nghiên cứu và phát triển (R&D) cơ bản và ứng dụng, cũng như thuế, quan hệ đối tác công tư, phổ biến công nghệ, quy định và khuôn khổ pháp lý, tiêu chuẩn kỹ thuật, kết nối kỹ thuật số và bảo mật. Thật vậy, một số tiến bộ lớn gần đây trong lĩnh vực robot liên quan trực tiếp đến chính sách công, chẳng hạn như các giải thưởng thách thức do Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng (DARPA) ở Hoa Kỳ điều hành.

Tác động kinh tế và xã hội của robot dự kiến sẽ tăng lên rất nhiều trong những năm tới. Ngoại trừ robot phẫu thuật, bộ xương ngoài và bộ phận giả tiên tiến và các hệ thống hỗ trợ phục hồi chức năng, hầu hết các robot được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe ngày nay đều phục vụ các chức năng tương đối đơn giản, chẳng hạn như phân phối thuốc và vận chuyển chất thải. Sự lan tỏa và các ứng dụng phức tạp hơn sẽ được thúc đẩy bởi các công nghệ tiên tiến. Trong số nhiều phát triển hiện nay, các nguyên mẫu robot có kích thước tế bào có thể đi ngang qua hệ thống tuần hoàn của cơ thể, thu thập thông tin và tải xuống sau khi một nhiệm vụ được thực hiện; sử dụng AI và máy ảnh để áp dụng chính xác gạc ngoáy mũi, một robot mới được phát triển có thể cải thiện chất lượng mẫu và giảm phơi nhiễm nhiễm trùng cho các y tá; và các bác sĩ phẫu thuật robot được thiết lập để cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật con người phản hồi trong quá trình hoạt động. Nếu có nhiều mầm bệnh gây chết người hoặc lây nhiễm hơn COVID-19 phát sinh trong tương lai, các hệ thống robot mới có thể mang lại khả năng phục hồi cao hơn cho toàn xã hội. Ví dụ, họ có thể vận hành các dịch vụ thiết yếu như xử lý chất thải, sản xuất điện và giao thông công cộng, những dịch vụ mà trong cuộc khủng hoảng hiện nay chỉ hoạt động nhờ vào những người lao động chịu rủi ro.

Robot cũng chiếm một vị trí độc tôn trong trí tưởng tượng của công chúng. Con người phản ứng với các vật thể trong không gian vật lý khác với các vật thể trên màn hình. Các thí nghiệm cho thấy con người vô thức đối xử với robot như thể chúng là con người. Khi robot sở hữu nhiều thuộc tính xã hội hơn các hệ thống hiện tại, cách chúng được sử dụng và cách con người tương tác với chúng, sẽ thay đổi theo những cách có thể gây ngạc nhiên. Xe tự hành, máy bay không người lái, máy hút bụi và máy cắt cỏ đều được biết đến rộng rãi. Các hệ thống ít quen thuộc hơn bao gồm robot trong phòng thí nghiệm; robot công nghiệp hợp tác; rô bốt thám hiểm đại dương, thám hiểm không gian và tìm kiếm cứu nạn; và các bác sĩ phẫu thuật robot.

Robot cũng đại diện cho giao diện quan trọng nhất giữa AI và thế giới vật chất. Sự phát triển trên cả hai lĩnh vực đã có sự đan xen sâu sắc. Những tiến bộ trong thị giác máy và AI ban đầu được thúc đẩy bởi mục tiêu điều hướng robot tốt hơn; đến lượt nó, robot được dùng làm nền tảng để trình diễn những AI có khả năng hơn. Một số người cho rằng robot cung cấp thiết lập tốt nhất để giải quyết một số thách thức quan trọng trong nghiên cứu AI. Họ lập luận rằng việc sử dụng AI trong các hệ thống có dạng giống con người có nhiều khả năng cho phép nghiên cứu tìm ra cách tạo ra các AI có các thuộc tính giống con người, chẳng hạn như “cảm giác chung”. Ít nhất, cái gọi là “nghịch lý Moravec” – rằng robot thường dễ dàng làm những việc mà con người cảm thấy khó khăn, và ngược lại – chỉ đến địa hình màu mỡ để khám phá. Ngoài nghiên cứu,

Robot như một công nghệ chiến lược

Một số chính phủ cho rằng tầm quan trọng chiến lược đối với robot. Mặc dù các ưu tiên quốc gia khác nhau, nhưng mối quan tâm chung là tác động của robot đối với khả năng cạnh tranh. Bởi vì chúng nhanh hơn, mạnh hơn, chính xác hơn và nhất quán hơn so với công nhân, robot đã nâng cao năng suất một cách đáng kể trong các bộ phận quan trọng của nền kinh tế, chẳng hạn như ngành công nghiệp ô tô. Họ sẽ làm như vậy một lần nữa trong một loạt các lĩnh vực và quy trình mở rộng, khi công nghệ robot tiến bộ.

Công nghệ robot tiên tiến cũng rất quan trọng để chống lại tốc độ tăng năng suất lao động chậm chạp ở nhiều quốc gia trong nhiều thập kỷ qua. Tiến bộ trong chế tạo người máy tạo ra các cơ hội thị trường toàn cầu mà một số quốc gia có kế hoạch cung cấp. Theo đó, các chính phủ thường xuyên lên tiếng lo ngại khi các công ty sản xuất robot hàng đầu chuyển sang quyền sở hữu nước ngoài, như được thể hiện một cách công khai trong một số chiến lược robot quốc gia (ví dụ như ở Nhật Bản và Hoa Kỳ), Trung Quốc có lẽ nổi trội hơn về tham vọng chiến lược trong lĩnh vực người máy.

Khả năng của robot mới nổi

Robot không phải là một công nghệ duy nhất. Thay vào đó, chúng thể hiện sự kết hợp của các công nghệ, một số công nghệ đang phát triển nhanh hơn các công nghệ khác. Một số nền tảng của sự tiến bộ trong chế tạo robot bao gồm những tiến bộ trong cảm biến, chẳng hạn như hệ thống laser với phạm vi và độ phân giải góc được cải thiện; hệ thống điều khiển, chẳng hạn như robot dựa trên đám mây và điều khiển dự đoán; thiết bị truyền động, chẳng hạn như bộ kẹp khéo léo; và khoa học vật liệu, chẳng hạn như để giúp robot thu hoạch năng lượng từ môi trường xung quanh.

Tiến bộ trong công nghệ sản xuất, chẳng hạn như thiêu kết laser (một dạng in 3D) và đúc quy mô siêu nhỏ, làm giảm chi phí và giúp xây dựng nhiều khả năng hơn cho robot. Sự gia tăng của các loại và năng lực robot cũng đến từ những tiến bộ trong khoa học cơ bản và ứng dụng. Khoa học thần kinh, cơ sinh học, khoa học vật liệu, khoa học máy tính và toán học chỉ là một số lĩnh vực có liên quan. Các lĩnh vực mới, chẳng hạn như tâm thần học tính toán, cũng sẽ đóng góp vào sự tiến bộ trong chế tạo người máy. Chẳng hạn, robot thậm chí còn trở thành công cụ của khoa học cơ bản bằng cách giúp hiểu rõ hơn cách của người đi bộ.

Nhiều thành tựu nghiên cứu gần đây hoặc nguyên mẫu, có thể là một vài năm kể từ khi sử dụng thương mại. Những người khác chỉ mới bắt đầu tìm thấy các ứng dụng thương mại. Những phát triển này gợi ý bản chất của các khả năng trong tương lai.

Người máy mềm : cho đến gần đây, người máy có thể chất cứng cáp. Những tiến bộ trong các lĩnh vực như khoa học vật liệu, thiết bị truyền động (dạng động cơ chuyển đổi năng lượng thành công việc), cảm biến và mô hình hóa đã tạo ra một loại rô bốt có thể biến dạng và tuân thủ mới nổi có thể bóp, kéo giãn, leo trèo, thay đổi hình dạng và tự phục hồi . Nghiên cứu về robot mềm nhằm mục đích phát triển hơn nữa khả năng tăng trưởng, tiến hóa, tự chữa lành và phân hủy sinh học . Nhiều sự phát triển trong lĩnh vực robot mềm được lấy cảm hứng từ các ví dụ từ thế giới tự nhiên.

Thu nhỏ : cùng với quá trình chế tạo tiên tiến, Định luật Moore đã giúp các kỹ sư chế tạo các robot ngày càng nhỏ hơn. Một trong những ví dụ nổi bật nhất về thu nhỏ cho đến nay, các nhà nghiên cứu tại MIT gần đây đã chế tạo robot tự cung cấp năng lượng có kích thước bằng tế bào người. Những robot này có thể làm theo các hướng dẫn được lập trình trước, cũng như cảm nhận, ghi lại và lưu trữ thông tin về môi trường của chúng, thu thập dữ liệu có thể được tải xuống sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Trong khi những robot này đang ở giai đoạn phòng thí nghiệm, các ứng dụng tiềm năng vẫn tồn tại trong công nghiệp và chẩn đoán y tế .

Tăng trí thông minh : vào cuối những năm 1990, hầu hết các robot chỉ sở hữu trí thông minh ở cấp độ côn trùng. Ngày nay, tiến bộ trong AI, đặc biệt là học máy, đang cách mạng hóa công nghệ người máy. Kết hợp AI với các cải tiến khác đang mang lại vô số khả năng mới cho robot, bao gồm cả quyền tự chủ cao hơn. Những phát triển chính bao gồm tầm nhìn tốt hơn, chuyển giao học tập giữa các robot và giữa các bầy robot, học trong môi trường ảo, học bằng cách làm, học bằng trí tò mò, nhận thức cảm xúc, thao tác đối tượng tốt hơn và nhiều robot hợp tác hơn (“cobots”).Nhờ những khả năng ngày càng tăng này, robot có các ứng dụng hiện tại và tiềm năng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế.

Robot và việc làm

Sự thay thế người lao động do máy móc điều khiển là chủ đề của một tài liệu lớn và đang phát triển, mà chương này không nhằm mục đích đánh giá. Tuy nhiên, rô bốt công nghiệp – đặc biệt là các mô hình gần đây – có những điểm khác biệt quan trọng so với các loại tự động hóa khác, chẳng hạn như hệ thống điều khiển số máy tính. Ví dụ, chúng có thể được lập trình lại và áp dụng linh hoạt cho các nhiệm vụ đa dạng. Atkinson đánh giá nghiên cứu dành riêng cho robot. Ông chỉ ra rằng nhiều nghiên cứu cấp công ty chỉ tìm thấy sự phá hủy công việc hạn chế hoặc mất tổng số giờ làm việc do robot. Trong một số trường hợp, sự gia tăng đáng kể trong việc làm trong lĩnh vực sản xuất được chứng kiến vài năm sau khi áp dụng, thường là do nhu cầu sản phẩm tăng lên. Khi robot công nghiệp được chứng minh là đã giảm thời gian làm việc, điều này chủ yếu áp dụng cho những người lao động có kỹ năng thấp; sự sụt giảm ít rõ ràng hơn đối với lao động có trình độ trung cấp. Mặc dù ít được nghiên cứu cho đến nay, robot trong lĩnh vực y tế khó có thể có tác động lớn đến số lượng việc làm vì chúng chủ yếu tăng cường khả năng của nhân viên y tế (ví dụ như bằng cách giảm nguy cơ thương tích), thay vì thay thế chúng. Trên thực tế, cơ hội làm việc với robot có thể khiến một số công việc trong lĩnh vực y tế trở nên hấp dẫn hơn,

Các ứng dụng hiện tại và mới nổi của robot trong chăm sóc sức khỏe

Do vai trò có thể có của robot trong việc cải thiện cuộc khủng hoảng COVID-19 hiện tại hoặc sự bùng phát các bệnh truyền nhiễm trong tương lai. Năm 2018, doanh thu toàn cầu của robot y tế đạt 2,8 tỷ USD. Khoảng 5100 chiếc đã được bán vào năm 2018, con số được dự báo sẽ tăng lên 19 700 chiếc vào năm 2022 .Robot có nhiều vai trò trong việc chăm sóc sức khỏe; một số đã được thiết lập tốt, nhưng một số khác mới chỉ bắt đầu xuất hiện trong các hệ thống y tế. Các ứng dụng bao gồm hỗ trợ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, phẫu thuật và phục hồi thể chất, đến phân phối thuốc, vận chuyển chất thải, chống lại sự cô đơn và cải thiện chẩn đoán và điều trị y tế. Hơn nữa, bằng cách cải thiện điều kiện làm việc trong nhiều ngành nghề ngoài chăm sóc sức khỏe, robot có thể giảm bớt các vấn đề y tế đắt đỏ, mang lại lợi ích rộng rãi hơn cho các công ty và xã hội.

COVID-19 đã tập trung sự chú ý vào cách robot có thể giảm nguy cơ lây nhiễm và căng thẳng cho các nhân viên y tế tuyến đầu. Khi khủng hoảng leo thang, các nhà robot học hàng đầu đã viết một bài xã luận trên Science Robotics , một tạp chí của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ, nhấn mạnh tiềm năng của robot trong việc chống lại đại dịch COVID-19 và các bệnh truyền nhiễm nói chung. Để tăng cường khả năng sẵn sàng, các tác giả kêu gọi các chính phủ nhắm mục tiêu và tài trợ cho khoa học cơ bản và ứng dụng đa ngành, tập hợp các nhà khoa học, kỹ sư và chuyên gia bệnh truyền nhiễm hợp tác với các cơ quan chính phủ và ngành công nghiệp.

Với một vài ngoại lệ đáng chú ý, (ví dụ như rô bốt phẫu thuật), hầu hết các sử dụng rô bốt trong chăm sóc sức khỏe ngày nay tương đối đơn giản (ví dụ: máy bay không người lái để phân phối thuốc). Khi công nghệ phát triển, sự lan tỏa rộng rãi hơn và các ứng dụng phức tạp hơn được thiết lập để xuất hiện, có khả năng làm tăng khả năng phục hồi của hệ thống y tế đối với các bệnh mới. Trong một thời gian dài hơn, việc sử dụng toàn diện các hệ thống robot trong chăm sóc người cao tuổi có thể sẽ trở nên cần thiết khi dân số toàn cầu già đi.

Phần còn lại của phần này xem xét các danh mục chính của việc sử dụng robot trong chăm sóc sức khỏe, với trọng tâm là COVID-19. Cũng nêu bật một số thách thức hiện có đối với sự tiến bộ.

Robot trong phòng thí nghiệm

Tự động hóa phòng thí nghiệm ngày càng thiết yếu trong nhiều lĩnh vực khoa học. Robot đã giúp tự động hóa các quy trình thông thường trong phòng thí nghiệm trong một số năm. Ngày nay, các robot phòng thí nghiệm do AI điều khiển có thể vượt ra ngoài nhiệm vụ cơ học này, thực hiện các chu trình kiểm tra khép kín, tạo giả thuyết và thử nghiệm đổi mới. Hàng trăm giả thuyết có thể được tạo ra và thử nghiệm song song. Các hệ thống như vậy cũng có thể tự động ghi lại các quy trình thử nghiệm và siêu dữ liệu liên quan, rất quan trọng để tái tạo nghiên cứu. Năm 2009, “Adam”, một robot trong phòng thí nghiệm được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại các trường đại học Aberystwyth và Cambridge ở Vương quốc Anh, đã trở thành hệ thống đầu tiên tạo ra một khám phá khoa học độc lập (liên quan đến bộ gen của men làm bánh). Những robot như vậy có thể tăng tốc độ thử nghiệm một cách đáng kể, ví dụ: bằng cách sàng lọc và thử nghiệm hàng ngàn hợp chất dược phẩm mỗi ngày. Ngoài việc đóng góp vào nghiên cứu, các robot trong phòng thí nghiệm cũng đã giúp đẩy nhanh quá trình thử nghiệm COVID-19. Ví dụ: Trung tâm VIB-VUB về Sinh học Cấu trúc ở Brussels sử dụng robot KingFisher của mình để thực hiện thêm 1000 bài kiểm tra mỗi ngày . Mặt khác, robot trong phòng thí nghiệm vẫn đắt đỏ và khó sử dụng.

Tuy nhiên, việc bổ sung AI vào robot là không đủ để cải thiện toàn bộ quy trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, đặc biệt là trong tình trạng khủng hoảng. Cũng cần có sự linh hoạt cao hơn trong việc xử lý, kết hợp tầm nhìn, dụng cụ cầm nắm và cảm giác cầm nắm. Trong đợt đại dịch COVID-19 đầu tiên, các phòng thí nghiệm phải đối mặt với tình trạng thiếu bộ xét nghiệm và các bác sĩ y tế đã gửi mẫu bệnh phẩm trong nhiều loại vật chứa, không có hình dạng và kích thước tiêu chuẩn. Sự khéo léo của con người là cần thiết để xử lý, mở và trích xuất các mẫu để thử nghiệm. Hầu hết các quy trình tự động không thể xử lý được phương sai này. Một số hệ thống robot có thể làm được điều này, nhưng không được sử dụng do chi phí lắp đặt, lập trình và cảm biến ngoại vi cao. Thách thức thao tác này là một vấn đề chung trong chế tạo người máy và đòi hỏi những tiến bộ hơn nữa.

Robot kiểm tra người bệnh và chăm sóc ban đầu

Vào quý 2 năm 2020, trong đợt cao điểm COVID-19 đầu tiên, các bệnh nhân đến Bệnh viện Đại học Antwerp ở Bỉ gặp một robot kiểm tra xem họ có đeo mặt nạ hay không, đảm bảo chúng được đặt đúng vị trí, sàng lọc các dấu hiệu sốt và nhập viện. ai có thể tham dự một cuộc hẹn một cách an toàn. Hệ thống này nói được 35 ngôn ngữ, giảm sự đông đúc trong số các bệnh nhân đang chờ đợi và giảm nguy cơ lây nhiễm cho nhân viên.

Gạc ngoáy mũi và họng hiện là tiêu chuẩn để xét nghiệm chẩn đoán ban đầu đối với COVID-19. Điều này đòi hỏi nhân sự có trình độ, thời gian khan hiếm khi nhu cầu cao. Để đáp lại, các nhà nghiên cứu đã phát triển một robot hoàn toàn tự động thực hiện nhiệm vụ tinh vi là lấy gạc coronavirus. Sử dụng AI và máy ảnh để áp dụng chính xác miếng gạc, nó có thể cải thiện chất lượng mẫu và giảm phơi nhiễm cho các y tá.

Các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu đạt được chức năng tốt hơn để tương tác từ xa với bệnh nhân, chẳng hạn như thông qua máy ảnh độ phân giải cao để đo nhịp mạch từ da. Vì việc lấy máu có nguy cơ phơi nhiễm cao cho nhân viên y tế, các kỹ sư đang kiểm tra hình ảnh siêu âm của tĩnh mạch để lấy máu bằng robot. Hỗ trợ các kỹ thuật viên y tế khẩn cấp (EMT) thậm chí còn khó khăn hơn. EMT thực hiện các nhiệm vụ phức tạp về nhận thức và thể chất, chẳng hạn như đánh giá nhanh tình trạng của bệnh nhân hoặc đặt ống thở. Nếu các rô bốt hỗ trợ AI có thể hỗ trợ EMT, nhiều sự chú ý hơn có thể chuyển sang các quy trình cấp bách nhất.

robot Bác sĩ phẫu thuật

Việc sử dụng rô bốt hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật lần đầu tiên được ghi nhận vào năm 1985, khi cánh tay rô bốt giúp sinh thiết mô thần kinh. Robot phẫu thuật hiện được phân loại dưới ba loại lớn: hệ thống hoạt động thực hiện các nhiệm vụ được lập trình trước dưới sự giám sát của con người; hệ thống bán tích cực, trong đó bác sĩ phẫu thuật bổ sung cho một hệ thống hoạt động; và các hệ thống dưới sự điều khiển duy nhất của bác sĩ phẫu thuật để tái tạo chính xác chuyển động tay của bác sĩ phẫu thuật. Hầu hết các chuyên gia coi việc phẫu thuật bằng robot hoàn toàn tự động là một viễn cảnh xa vời.

Hàng nghìn ca phẫu thuật tuyến tiền liệt sử dụng robot xâm lấn tối thiểu được thực hiện hàng năm ở Hoa Kỳ. Các quy trình robot được báo cáo là dẫn đến thời gian nhập viện ngắn hơn, ít nhiễm trùng hơn và phục hồi nhanh hơn. Ghép thận bằng robot đang ngày càng gia tăng tại các trung tâm cấy ghép trên thế giới. Cuộc phẫu thuật đầu tiên với bệnh nhân và bác sĩ phẫu thuật ở các quốc gia khác nhau diễn ra vào năm 2001. Một số hệ thống cho phép bác sĩ phẫu thuật có cảm giác vật lý về những gì robot chạm vào. Phẫu thuật bụng không xâm lấn, phẫu thuật thận, phẫu thuật chỉnh hình và phẫu thuật thần kinh hiện nay đều là một phần của thị trường robot y tế.

Để bổ sung cho công việc của các bác sĩ phẫu thuật, robot có thể được thiết kế với nhiều chân tay, chữ số và tự do di chuyển hơn con người. Chúng không gây mệt mỏi hoặc mất tập trung, và chúng có thể hoạt động với độ chính xác cao và nhất quán. Một hệ thống mới, Microsure Musa, được phát triển cho siêu vi phẫu, thậm chí có thể bù đắp cho những đặc điểm của con người như run tay. Do đó, robot có thể giúp giảm tần suất các lỗi phẫu thuật có thể ngăn ngừa được.

Thách thức chính trong robot phẫu thuật là đạt được sự tự chủ lớn hơn. Khả năng dự đoán trong đó robot công nghiệp không có sẵn cho robot phẫu thuật. Sự thay đổi và không chắc chắn lớn hơn rất nhiều tồn tại trong cơ thể bệnh nhân và nhu cầu phẫu thuật, và trong việc thực hiện thực tế các thủ tục phẫu thuật. Ngoài các công cụ hỗ trợ quyết định lâm sàng truyền thống nhưng hạn chế – chẳng hạn như cây quyết định – các kỹ sư đang cố gắng tích hợp các tính năng hiệp đồng nhất của trí tuệ con người và máy móc, với con người và máy móc hợp tác để nâng cao khả năng ra quyết định phẫu thuật tại chỗ .Trong số nhiều chủ đề khác, nghiên cứu đang xem xét cách các bác sĩ phẫu thuật robot có thể học hỏi từ bác sĩ phẫu thuật là con người, theo dõi ánh nhìn của bác sĩ phẫu thuật, chia sẻ quyền kiểm soát một số bước trong một ca phẫu thuật và thậm chí ghi lại và cung cấp phản hồi cho bác sĩ phẫu thuật.

Một thách thức nghiên cứu khác liên quan đến hiệu quả lâm sàng và kết quả phụ của robot phẫu thuật. Tuyên bố về tính hiệu quả trong một số quy trình đang bị tranh cãi. Trong một số trường hợp, nhu cầu cấu hình lại các công cụ của robot trong quá trình phẫu thuật có thể kéo dài thời gian bệnh nhân được gây mê. Các phân tích chi phí – lợi ích về việc sử dụng robot phẫu thuật cũng có thể bỏ sót một số biến số liên quan đến một cuộc khủng hoảng như COVID-19, chẳng hạn như giá trị của việc điều trị bệnh nhân với tốc độ lớn hơn bình thường khi giường bệnh khan hiếm.

Kính mời quý vị và các bạn đón đọc phần 2 của bài viết này vào ngày 29/09/2021

Tác giả Đỗ Văn Xuân- Trung tâm NC&PT hội nhập KH&CN quốc tế dịch và liên kết nguồn tin từ Cổng thông tin của Tổ chức phát triển kinh tế OECD

https://www.oecd-ilibrary.org/sites/75f79015-en/1/3/6/index.html?itemId=/content/publication/75f79015-en&_csp_=408df1625a0e57eb10b6e65749223cd8&itemIGO=oecd&itemContentType=book#chapter-d1e12163