Robot chirurgico autonomo. Il progetto presentato dall'Università di Verona

ARS, ideato dal dipartimento di Informatica, intende sviluppare una metodologia unificata per l'ideazione robot che siano in grado di operare in modo (semi)autonomo in ambienti dove contano la qualità e sicurezza delle prestazioni

I robot autonomi sono un argomento di grande attualità e interesse, ma non esistono ancora metodi consolidati per la progettazione e la realizzazione di questi sistemi. Il progetto ARS (Robot Chirurgico Autonomo), ideato dal dipartimento di Informatica dell’università di Verona e presentato martedì 18 luglio nel laboratorio di Robotica del dipartimento, si propone di sviluppare una metodologia unificata per la progettazione di robot che siano in grado di operare in modo (semi)autonomo in ambienti, come quello della chirurgia, in cui la qualità delle prestazioni e la sicurezza sono della massima importanza. Il progetto gode del finanziamento di 2,75 milioni di euro da parte dell'European Research Council (ERC), tramite il bando Advanced Grant. Per l’ingegneria sono 2 in totale i progetti italiani vincitori quest'anno, una decina in tutta Europa, a testimonianza dell’estrema selettività del bando e della solidità della proposta veronese.

Il progetto è stato illustrato da Paolo Fiorini, docente di Sistemi di elaborazione delle informazioni dell’università veronese, alla presenza del rettore dell’ateneo, Nicola Sartor, del delegato alla ricerca Mario Pezzotti e dal direttore del dipartimento di Informatica, Franco Fummi.

Sono tre i fattori su cui si basa questa proposta di ricerca: il primo è il progetto europeo, di cui l’università di Verona è capofila, I-SUR (Robot Chirurgico Intelligente) recentemente conclusosi, con cui è stata dimostrata la fattibilità di azioni chirurgiche elementari fatte autonomamente da un robot; il secondo fattore è la recente donazione al laboratorio di Robotica dell’ateneo di un robot chirurgico da Vinci, da parte della ditta costruttrice Intuitive surgical, che potrà essere utilizzato come base su cui sviluppare le tecnologie dell'autonomia; il terzo è la possibilità di elaborare, insieme ai colleghi del California Institute of Technology di Pasadena (California), una grande quantità di dati clinici che saranno raccolti nei prossimi mesi durante circa 200 interventi di chirurgia robotica presso il City of Hope Medical Center di Duarte (California). Partendo dalla reale pratica operatoria, sarà possibile individuare le azioni compiute dai chirurghi, da far poi replicare ai robot, grazie a modelli matematici basati sulla realtà chirurgica.

In chirurgia i robot autonomi sono particolarmente i benvenuti perché permetteranno una riduzione della fatica dei chirurghi e del costo degli interventi – spiega Paolo Fiorini, docente di Sistemi di elaborazione delle informazioni dell’università veronese - Quindi l'ambito in cui svilupperemo il progetto è già pronto a ricevere e ad usare i risultati del progetto. In particolare, ci aspettiamo di portare contributi importanti nell'area dell'analisi dei dati e delle competenze in gioco durante un intervento chirurgico. Queste competenze verranno tradotte in modelli matematici dell'anatomia del paziente e delle azioni eseguite dal chirurgo. Contiamo quindi di realizzare dei sistemi di controllo innovativi che permettano ai nostri robot di duplicare i movimenti del chirurgo in anatomie diverse da quelle dei pazienti studiati. Chiaramente l'esecuzione dell'intervento sarà seguita da un sistema di ragionamento in grado di capire la fase dell'intervento, di pianificarne l'evoluzione e di riconoscere eventuali situazioni di pericolo”.

I risultati di questo progetto avranno sicuramente un impatto molto importante, sia a livello scientifico internazionale che localmente qui a Verona.

“Dal punto di vista scientifico si contribuirà a sviluppare l'area dei sistemi autonomi che, soprattutto nel campo automobilistico, sta crescendo molto rapidamente – conclude Fiorini - Localmente, potremo contribuire a nuove iniziative imprenditoriali per la commercializzazione dei risultati del progetto, e allo sviluppo di nuove forme di didattica della robotica che serviranno alle aziende del territorio per migliorare i loro processi produttivi e per creare nuovi posti di lavoro”.

Il professor Fiorini sarà anche speaker nella prossima edizione di TedX Verona, in programma il 7 e l’8 ottobre in Gran Guardia, proseguendo nella collaborazione tra l’ateneo e la manifestazione.

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