Tutkija Anastasia Koivikko haluaa tuoda pehmeät ja ketterät robotit leikkaussaleihin

Anastasia Koivikko tutkii Tampereen yliopistossa robotiikan uusia mahdollisuuksia. Biolääketieteen tekniikkaan erikoistunut Koivikko uskoo, että pehmeistä materiaaleista valmistetut robotit voisivat tulevaisuudessa suorittaa leikkauksia ilman suuria leikkaushaavoja. KAUTE-säätiö tukee Koivikon tutkimusta työskentelyapurahalla.

“Pehmeät robotit saavat usein inspiraationsa luonnosta. Esimerkiksi mustekalat voivat tehdä todella tarkkoja liikkeitä ja jopa muuttaa kokoaan tarpeen mukaan. Pehmeistä silikoneista tai kumeista valmistettu robotti voisi toimia samaan tapaan. Leikkauksessa se yltäisi ihmisvartalon pieniin onkaloihin turvallisesti vahingoittamatta pehmeitä kudoksia. Pehmeät robotit voisivat auttaa tekemään leikkauksista vähemmän invasiivisia, eli sellaisia, joissa ihmiseen tehdään mahdollisimman pieni viilto.

Pehmeillä roboteilla on muitakin käyttötarkoituksia. Terveydenhuollossa niitä voitaisiin hyödyntää esimerkiksi kuntoutuksessa. Halvaantuneen raajan kuntouttaminen pehmeältä tuntuvan robotin kanssa olisi ihmiselle miellyttävämpää kuin kontakti kovapintaisen robotin kanssa.

“Pehmeistä silikoneista tai kumeista valmistettu robotti voisi toimia mustekalan tapaan: se voisi tehdä todella tarkkoja liikkeitä ja muuttaa kokoaan tarpeen mukaan.”

Olen mukana apulaisprofessori Veikko Sariolan tutkimusryhmässä, joka tutkii pehmeiden robottien lääketieteellisiä sovelluksia. Pääsin tutkimusryhmään opiskeluaikoina tutkimusapulaiseksi, sillä aihe kiehtoi minua jo silloin. Tällä hetkellä ryhmämme pureutuu erityisesti pehmeiden robottien valmistusmenetelmien kehittämiseen, sillä nykyiset perinteisten robottien tuotantomenetelmät eivät sovellu pehmeiden robottien valmistamiseen. Kehitämme myös uudenlaisia antureita, sillä nykyiset kovat anturit eivät sovi pehmeisiin robotteihin.

Tutkimuksemme on merkittävä, koska ala on suhteellisen uusi. Kaupallisia sovelluksia ei ole vielä syntynyt etenkään lääketieteen käyttöön. Pehmeitä robotteja valmistetaan lähinnä laboratorioissa, ja askel kohti massatuotantoa on vielä ottamatta.

Robotiikka kehittyy jatkuvasti myös muilla aloilla, mikä on loistava asia. Yleisen kehityksen avulla pääsemme lähemmäs päämääriämme myös lääketieteellisessä tekniikassa.”

 

Mitä alallasi pitäisi tutkia seuraavaksi? Miksi?

“Todella olennainen askel alan tutkimuksessa on bioyhteensopivuuden tutkiminen. Bioyhteensopivuudella tarkastellaan sitä, soveltuuko jokin materiaali yhteen elimistön solujen ja kudosten kanssa. Vielä ei ole päästy tutkimaan, miten eläimen tai ihmisen kudos reagoi pehmeisiin robotteihin. Sen tutkiminen on välttämätöntä, jotta pehmeitä robotteja voitaisiin oikeasti hyödyntää hoitotyössä.”

Mikä tai kuka on viimeksi avartanut mieltäsi tutkimuksen saralla?

“Palasin keväällä Saksasta, jossa olin seitsemän kuukautta tutkijavaihdossa. Vaihtokohteeni oli Max Planck Institute for Intelligent Systems. Olin mukana Physical Intelligence -ryhmässä, jossa tutkittiin erityisesti mikro- ja millirobotiikkaa. Ryhmän kanssa oli todella mielenkiintoista työskennellä, ja sen johtaja Metin Sitti on alan huippututkijoita. Tutkimusryhmä ottaa työhönsä paljon inspiraatiota luonnosta, mikä antoi paljon ideoita myös omaan tutkimukseen.”

Minkä villin unelman tahtoisit tutkimustyössä toteuttaa, jos raha ei olisi este?

“Jos saisin suuren summan tutkimusrahaa, kohdistaisin sen testausvaiheeseen. Testaus vaatii aina paljon rahaa ja aikaa. Matkaa on vielä, sillä ennen eläimillä testaamista ja kliinisiä kokeita on tehtävä valtavasti muunlaisia testejä ja varmistuttava robottien turvallisuudesta.”

Mistä kannattaa etsiä, jos pehmeistä roboteista haluaa oppia lisää?

Helsingin Sanomissa oli artikkeli Yhdysvalloissa kehitetystä “robotti-ihosta”, jonka avulla voidaan saada liikkeelle mitä erilaisimpia esineitä. Iho on valmistettu joustavista lakanoista.

Vaikutusvaltainen tiedejulkaisu Nature on koonnut yhteen tietoa pehmeästä robotiikasta erilaisista näkökulmista. Laajaan joukkoon artikkeleita voit tutustua Naturen Soft robotics -sivulla.”

 

KAUTEn Avartajat-juttusarjassa esitellään säätiön rahoittamien tutkijoiden uusia ja mielenkiintoisia tutkimusavauksia. Sarjan jutut tarjoavat tuoreita näkökulmia ajankohtaisiin ja nouseviin ilmiöihin kaupallisten ja teknillisten tieteiden aloilta.