Robótica Médica
O termo robótica médica está amplamente divulgado na sociedade e, atualmente engloba várias áreas de aplicação, sendo a mais visível a robótica cirúrgica. No entanto, aplica-se também na reabilitação, assistência na mobilidade, monitorização e vigilância, na prestação de serviços de apoio clínico, etc. Na base desta evolução, incluindo todos os aspetos matemáticos inerentes, tem-se a investigação na modelização de robôs e o seu controlo, os acionamentos (drives) e os motores elétricos. Os avanços na robótica móvel utilizada na indústria, com sistemas precisos de localização, permitem ainda inúmeras aplicações em ambientes relacionados com a saúde, quer sejam ambientes profissionais ou domésticos. No âmbito da robótica cirúrgica, esta beneficiou dos estudos de controlo do movimento e da força, permitindo a tele-manipulação (controlo à distância).
Na prossecução do objetivo de construir robôs cirúrgicos autónomos, a recolha da informação para a manipulação dos robôs para apoio à cirurgia, quando manipulados por reconhecidos cirurgiões, potencia que o conhecimento obtido possa ser usado futuramente no ensino de jovens ainda em ambiente de formação e na robótica cirúrgica autónoma. A composição de equipas constituídas por cirurgiões e robôs colaborativos será outra realidade num futuro talvez não muito longínquo. Este artigo introduz os conceitos base da robótica e, de seguida, as aplicações na área da medicina, incluindo ainda alguns exemplos da área da biónica médica.
Ao longo da história da humanidade, ao observar a natureza o homem tentou desenvolver equipamentos com os mesmos princípios analisados. Na robótica os passos foram semelhantes, havendo robôs construídos para simular os movimentos do corpo humano. Normalmente, estes robôs são constituídos por várias partes rígidas que se interligam entre si através de um acionamento (motor), permitindo movimentos relativos entre essas partes rígidas – elos (elementos rígidos) e juntas (interligação dos elos). Os movimentos das juntas podem ser de rotação ou de translação. Em 1964, Denavit e Hartenbert publicam os conceitos de modelização matemática do posicionamento e dos movimentos (cinemática e dinâmica do robô). Com os avanços tecnológicos foi possível criar controladores para posicionar o robô e efetuar movimentos entre pontos com velocidade constante ou variável, com resolução e precisão elevadas e, mais tarde os robôs móveis.
F. M. Coutinho (a, c), I. A. Fonseca (a, d), J. T. Farinha (b, d)
Departamento de Engenharia Eletrotécnica (a) / Mecânica (b), Instituto Superior de Engenharia de Coimbra
(c) Instituto de Sistemas e Robótica, Universidade de Coimbra
(d) CEMMPRE - Centre for Mechanical Engineering, Materials and Processes, Universidade de Coimbra
Artigo publicado na edição nº93 da TH
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