Wie das Atomzeitalter gab uns Roboter-Chirurgen

Ihre nächste Operation kann durch einen Roboter durchgeführt werden. Es wird von einem Arzt im Raum, oder vielleicht von einem ganzen Land gesteuert werden. Was ist wirklich außergewöhnlich jedoch, woher diese Operation Roboter. Ihre Herkunft Geschichten reichen bis in das radioaktive Labore des Atomzeitalters.

Bild via Atomic Robo von Brian Clevinger

Atomare Diener

Wie der USA aus dem zweiten Weltkrieg der neu gegründeten Atomic Energy Commission dargelegt, entstand wiederverwenden und erweitern ihre Atomprogramme zu gehören verwendet hier zu Hause, wie Kernkraft und Medizin.

Alles, was atomare Forschung bedeutete mehr und mehr Forscher mit tödlichen Gefahrstoffen auf einer täglichen Basis auszusetzen – so ist es keine Überraschung war die Kommission interessiert Entwicklung neuer Instrumente, mit denen Wissenschaftler mit radioaktivem Material arbeiten würde. Es begann Inbetriebnahme Staats-und Regierungschefs in der Robotik, Maschinen zu bauen, die die Arbeit bei gleichzeitigem Schutz des menschlichen Körpers lenken tun könnte – und eine neue Ära in der Robotik war geboren.

Mitarbeiter des Argonne National Laboratory laden Tabletts in Hälften des Zero Power Reaktor III an die AEC nationalen Reaktor Test Station, 1956. Ein Kunststoff Tunnel-Anzug bietet Personal Zugriff auf die kontaminierten Servicebereiche wenn Gamma-Spiegel unter den zulässigen Grenzwerten, 1965. Bilder über das Department of Energy auf Flickr/CC.

"Unglaubliche Ingenieurleistungen in einem kurzen Zeitraum von 15 Jahren trat" schreibt Bijoy Ghosh über die Zeit. Vor, sagt Ghosh, ein nuklearen Techniker könnte schützen sich mit einem Periskop oder eine Wand aus Ziegeln Blei — Ernst Low-Tech-Schutz, wenn man bedenkt, wie gefährlich die Arbeit war. Nun wollte die Kommission eine bessere, sicherere Weise zu entwickeln – mit was belief sich auf eine mechanische Version des Wissenschaftlers Arme und Hände.

Diese waren nicht Roboter. Sie waren Maschinen, die die Bewegungen des menschlichen Körpers in mechanischen Bedingungen irgendwo anders übersetzt – und auch wieder "force Feedback" der Menschheit, so dass sie geschickt mit Materialien aus der Ferne arbeiten könnten. Der Ingenieur Raymond Goertz, der am Argonne National Laboratory arbeitete, entwickelt etwas genannt ein "Teleoperated Gelenkarm," oft beschrieben als Master-Slave-Manipulator oder MSM.

Die master-Regler Wappen vier elektrische Master-Slave Manipulatoren, Modell E3 werden im Betrieb in den 1960er Jahren gezeigt. Bilder über das Department of Energy auf Flickr/CC.

Es war im Wesentlichen ein Mobilteil ergriffen von den Menschen, die auf eine mechanische Version am anderen Ende befestigt – der Mensch könnte die Roboterhand mit der Bewegung des eigenen manipulieren. Auf der Nevada Test Site wurden Dutzende von diese Manipulatoren bald installiert, in langen Gängen gesäumt "heiße Zellen" wo radioaktives Material sicher von einem Menschen in Khaki und eine Schaltfläche oben hinter einer schützenden Fenster manipuliert werden könnten.

Dieses Foto zeigt im OP-Bereich in der Transurane Verarbeitung Pflanze (TRU) Anlage c. 1967. Bilder über das Department of Energy auf Flickr/CC.

Viele dieser Maschinen in Vergessenheit, aber CyberneticZoos Reuben Hoggett unterhält eine unglaubliche Archiv von Bildern und Artikeln über Goertz und seiner Zeitgenossen auf seiner Website.

Andere Forscher auf dem Gebiet, wie GE John Payne, wurden auf die gleiche Idee. Glücklicherweise ist Paynes 1948 Master-Slave-Manipulator Gegenstand dieses fantastische Video erhalten durch die British Pathé.

Eine weitere erhaltene video Reel von 1960 zeigt einen nuklearen Manipulator Tee servieren und eine Frau Zigarette:

Obwohl sie oft übersehen werden, diese komplexen, experimentellen Maschinen sind die Vorfahren zu einer Vielzahl von Technologien in unserer eigenen Welt – von der Apple Watch Taptic Motor auf die Idee der "Telepresence" im Allgemeinen. Die Atomic Energy Commission hatte vielleicht unbeabsichtigt angespornt jahrzehntelange Entwicklung auf wie Menschen Telearbeit.

"ihre Grundlagenforschung auf abgelegenen Manipulatoren noch ganz gültig ist heute", sagt Ghosh. "Sechzig Jahre später sehen wir noch Ideen, die diese Erfindung hervorgebracht," fügt Reuben Hoggett.

Ein Roboter mit einem Bauchschmerz

Wenn diese massiven, Riemenscheibe drapiert Maschinen fremd schien, würde Dinge von dort nur seltsamer bekommen. Die Idee der Exoskelette und Master / Slave Manipulatoren explodierte in der gesamten Popkultur – es war eine Idee zu unglaublich nicht zu verewigen.

Unterdessen Unternehmen wie GE Roboter Manipulatoren für atomare Forschung weiterentwickelt – nicht immer mit großem Erfolg. Eine bemerkenswerte scheiterte ein 170.000 Pfund Käfer, unsterblich gemacht durch eine populärwissenschaftliche Artikel aus dem Jahr 1962, die den Manipulator Tank-wie beschrieben-in dessen Inneren ein kleiner Mensch kontrolliert seine Bewegungen – als der größte Roboter aller Zeiten. Hier ist eine unglaubliche Foto des Käfers von Kotaku ausgegraben:

"Wasserstoffbomben geschlagen, er Strich könnte zur Zerstörung Zone zu verletzte Personen zu retten und Kratzen entfernt das schlechteste von den Fallout-Staub", entfuhr es Popular Science.

Aber sogar die begeisterte-Til-the-End Populärwissenschaftliche Autoren des Käfers Mängel nicht ignorieren konnte. "Als PS-Chief Photographer Bill Morris und ich zuerst den Käfer sah, es war nicht etwas zu tun aber sitzen auf einem Hangar-Boden" der Schriftsteller erklärte, "sie konnte den Motor nicht starten." Käfer war eine gigantische, Öl sickert "Roboter mit einem Bauchweh."

Es stellte sich heraus, dass Gebäude immer größere Versionen von alten Manipulatoren Goertz die Antwort war – es machte sie kleiner war. Bald arbeiteten andere Regierungsbehörden an kleineren, flinkeren Versionen der gleichen Idee. Ein NASA-Forscher namens Scott Fisher entwickelte virtuelle Realität Headsets und Hand getragen Schnittstellen, die mit diesen virtuellen Welten interagieren konnte. Er machte sogar ein Wort für was NASA studierte: Telepräsenz.

Zusammenarbeit mit einem Chirurgen aus Stanford wie diese VR-Systeme für Chirurgen eingesetzt werden könnte – und arbeiten mit anderen Robotik-Experten, Entwickler einen Greifarm, die echte Operation durchführen könnte.

Unter der Leitung von the SRI Trauma Pod für DARPA als eine Plattform der nächsten Generation mobiler Roboter-Chirurgie für das Militär entwickelt. Unten: die Hände eines OP-Roboters. AP Photo/Robert F. Bukat

Bald, wie Russel A. Faust in der Robotik in der Chirurgie erklärt, war die Idee der Telepräsenz Chirurgie blühen – im Jahr 1985 der erste Roboter-assistierte Chirurgie erfolgte mit dem PUMA 560 chirurgische Roboterarm, eine frühe chirurgische Roboterarm. Bis heute dienen Roboterarme, Telepresence Maschinen und haptische Schnittstellen in alles von der Operation zu Geschäftsterminen. Wir sehen sie in Action-Filmen wie die Avengers und sogar Star Wars.

Es herrscht so eine Idee, die wir sehr viel denken über wo es herkommt – es ist fast, als ob es die ganze Zeit dort gewesen ist. Aber es ist erstaunlich, zu erkennen, dass dieser Zukunftstechnologie führt zurück zu den Versuchsanordnungen von wenigen Forschern in der Wüste, in den 1950er Jahren.

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