Een geminiaturiseerde robot uitgevonden door Nebraska Engineering Professor Shane Farritor kan binnenkort de ruimte in schieten om zijn vaardigheden te testen.

NASA heeft onlangs de University of Nebraska-Lincoln $ 100.000 toegekend via het Established Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR) aan de University of Nebraska Omaha om de chirurgische robot klaar te maken voor een testmissie in 2024 aan boord van het internationale ruimtestation.

"NASA steunt dit onderzoek al lange tijd en als hoogtepunt van die inspanning zal onze robot de kans krijgen om op het internationale ruimtestation te vliegen", zei Farritor.

Farritor is mede-oprichter van Virtual Incision, een startend bedrijf op de Nebraska Innovation Campus. Al bijna 20 jaar ontwikkelen hij en zijn collega's de kleine chirurgische robot die bekend staat als MIRA, een afkorting voor 'miniaturized in vivo robotic assistant'. Het bedrijf heeft tot nu toe meer dan $ 100 miljoen aan durfkapitaalinvesteringen aangetrokken sinds de oprichting in 2006.

In de loop van het volgende jaar zullen Farritor en afgestudeerde technische student Rachael Wagner software schrijven, MIRA configureren om in een experimentkluis van een ruimtestation te passen en het apparaat uitvoerig testen om er zeker van te zijn dat het robuust genoeg is om de lancering te overleven en dat de systemen zullen presteren zoals verwacht in de ruimte. Daarna wachten ze ongeveer een jaar tot de robot aan de beurt is aan boord van het station.

Wagner, die uit Lincoln komt, begon te werken bij Farritor als student en nam een ​​positie in bij Virtual Incision na het behalen van haar bachelor in werktuigbouwkunde in 2018. Een tweede afgestudeerde student kan later in 2022 bij het team komen.

MIRA heeft twee belangrijke voordelen. Ten eerste kan het via een kleine incisie worden ingebracht, waardoor artsen op een minimaal invasieve manier buikoperaties kunnen uitvoeren. In eerdere tests hebben chirurgen het apparaat met succes gebruikt om colonresecties uit te voeren.

Ten tweede zou de technologie chirurgen in staat kunnen stellen om op afstand te werken - misschien op een dag de gescheurde blindedarm van een astronaut op een missie naar Mars repareren of granaatscherven verwijderen van een soldaat die gewond is geraakt door een IED op duizenden kilometers afstand. In een eerder experiment nam de gepensioneerde NASA-astronaut Clayton Anderson de besturing van de robot over terwijl hij in het Johnson Space Center in Houston was, en gaf hij MIRA opdracht om operatie-achtige taken uit te voeren in een operatiekamer op 900 mijl afstand van het University of Nebraska Medical Center in Omaha.

Tijdens zijn reis aan boord van het ruimtestation zal MIRA autonoom werken, zonder de leidende hand van een arts of een astronaut. In een experimenteerkast ter grootte van een magnetron, snijdt het strak gespannen elastiekjes en duwt het metalen ringen langs een draad, gebaren die die van chirurgie simuleren.

"Deze simulaties zijn erg belangrijk vanwege alle gegevens die we tijdens de tests zullen verzamelen", zei Wagner.

Het wordt de meest autonome operatie van de robot tot nu toe. Hoewel Farritor verwacht dat MIRA over 50 tot 100 jaar zelfstandig zal functioneren, is het doel van deze missie niet de autonomie, maar het finetunen van de werking van de robot in gewichtloosheid.

Het apparaat wordt geprogrammeerd om autonoom te werken om de communicatiebandbreedte van het ruimtestation te besparen en de hoeveelheid tijd die astronauten aan het experiment besteden te minimaliseren.

"De astronaut zet een schakelaar om, het proces begint en de robot doet zijn werk zelf", zei Farritor. "Twee uur later zet de astronaut hem uit en is het klaar."

Farritor, David en Nancy Lederer Professor of Engineering, is Chief Technology Officer van Virtual Incision, opgericht in samenwerking met voormalig professor chirurgie Dmitry Oleynikov van de University of Nebraska Medical Center. In april 2022 werd Farritor uitgeroepen tot de inaugurele winnaar van de intellectuele eigendomsprijs van het University of Nebraska-systeem, de Faculty IP Innovation and Commercialization Award.

Zowel NASA als het Amerikaanse leger hebben financiering verstrekt voor het robotica-onderzoek van Farritor.

"Naarmate mensen verder en dieper de ruimte in gaan, moeten ze op een dag misschien een operatie ondergaan", zei Farritor. "We werken naar dat doel toe." + Verder verkennen

Astrobee's eerste robot voltooit de eerste hardwarecontroles in de ruimte