告別痠痛！中醫按摩機器人結合 AI 與機器手臂，精準穴位按摩！

近年來，機器人學家開發了各種各樣的系統，最終可能應用於醫療保健和輔助生活設施。其中包括醫療機器人和旨在為人類使用者提供陪伴或協助的機器人。

中國上海交通大學和上海理工大學的研究人員最近開發了一種機器人系統，可以利用中醫（TCM）技術為人類用戶提供按摩。這個發表在 arXiv 預印本伺服器上的論文中介紹的新型機器人，最終可以應用在醫療保健、健康和康復設施中，作為針對不同類型疼痛或不適患者的額外治療工具。

「我們採用自適應導納控制算法來最佳化力和位置控制，確保安全性和舒適性，」論文作者袁旭、黃葵、郭維超與杜磊在論文中寫道。「該論文從運動學和動力學的角度分析了關鍵的中醫技術，並設計了機器人系統來重現這些按摩技術。」

研究人員開發的機器人系統由兩個 jaka zhu7 機器人手臂組成，每個手臂的末端都安裝了一個多功能按摩手。這個機械按摩手的形狀和大小與人手相似。

該手部有四種操作模式，旨在根據中醫的古老理論重現不同的按摩技術，這些理論包括臟腑經絡的概念。它的四種操作模式分別由「掌擊」、「振動」、「揉捏」和「指壓」技術模組驅動。

掌拳功能包括透過將手指張開放在使用者的背部進行掌心按摩，以及透過將手指握成拳頭進行拳頭按摩。振動功能利用電機模擬高頻振動，例如在基於振動的按摩過程中使用的振動。

揉捏功能模組利用揉捏電機，使拇指與手上的其他四個手指一起捏住使用者的皮膚，進而產生揉捏按摩。最後，指法功能允許機器人執行其他基於手指的按摩。

「我們採用基於自適應導納控制的順應性控制算法，目的是為了最佳化力和位置控制，以應對患者姿勢變化和肌肉僵硬度差異等挑戰，確保按摩過程的安全性和舒適性。」袁旭、黃葵和他們的同事寫道。

「此外，結合按摩技術，本論文從運動學和動力學的角度深入分析了幾種典型的按摩方法，設計了相應的機械按摩手，並利用機器人技術來重現和自動化這些傳統技術。」

研究人員首先透過運動捕捉系統Optitrack和按摩強度測量儀ZTC-II收集了來自中醫按摩專家的示範數據，然後，這些數據被用於訓練控制和規劃機器人按摩系統動作的機器學習算法。

「透過引入這些技術，本文為按摩技術的機器人實現提供了理論支持和實踐指導，促進了中醫按摩與現代機器人技術的融合，為輔助治療方法開闢了新的應用前景，」徐旭、黃葵及其同事寫道。

研究人員通過運行現實世界的實驗來測試其系統的原型，評估其能否有效地重現不同的中醫按摩技術。他們發現，該機器人成功且有效地重現了四種按摩技術：拍打、按壓、推和振動。

未來，可以改進機器人並在治療環境中進行測試，以評估其性能並探索人類使用者對它的反應。此外，這項最新研究可以激勵其他研究團隊創建自動按摩系統，也許可以複製其他按摩風格以用於放鬆或康復。