苏格兰大学实现移动网络突破,远程医疗迎来新可能

格拉斯哥大学工程师利用商用硬件构建触觉控制系统,通过4G LTE移动网络实现机器人手臂近实时控制,延迟低于1秒,功耗降低90%,为远程医疗手术提供创新解决方案。

苏格兰大学实现移动网络突破,远程医疗迎来新可能

格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的研发人员宣布,他们构建了一种经济实惠的开源移动网络新技术,能够实现对机器人手臂的近实时控制。这项技术未来可帮助医生在偏远地区对患者进行诊疗。

在首次医疗创新演示中,研究团队使用该系统对一副假牙进行了模拟牙科检查,展示了其在医疗程序中的应用潜力。

技术架构与实现

该系统基于商用硬件构建了一个4G LTE移动网络,将触觉控制器与机器人手臂相连。该网络允许用户以极低延迟控制手臂动作,实现高度精准的操作。

研究团队采用开放无线接入网络框架构建其系统,该框架使用开源软件控制移动网络硬件。他们重新利用了通常用于消费者移动互联网的USB网络适配器,在触觉输入设备、机器人手臂和配置为智能基站的计算机之间建立稳定连接。

性能优化与能效突破

团队使用专门的xApps软件监控并优化了系统的信号质量、数据速率和延迟。其移动适配器还帮助创建了比传统软件定义无线电功耗显著降低的网络。该系统仅使用4.5瓦特功率,比传统SDR执行相同活动所需的45瓦特降低了90%。

在实验室测试中,研究人员实现了基站、控制器和机器人手臂之间带宽为10Mbps的通信。这种连接使他们能够控制机械臂模拟牙科检查,延迟不到一秒且信号损失极小。

研究意义与未来展望

詹姆斯·瓦特工程学院研究员Saber Hassouna表示:“O-RAN框架在实现智能、数据驱动、可编程和虚拟化网络方面潜力巨大,但要将这种潜力从理论建模转化为现实应用,还需要大量工作。”

格拉斯哥大学通信、传感和成像中心负责人Qammer Abbasi补充说:“这是我们朝着创建可靠、经济高效的远程执行复杂任务方法迈出的一步,为医疗、自动化、工业等领域开辟了新的应用前景。”

该研究得到了通信赋能分布式云计算应用与研究中心以及工程与物理科学研究委员会的资助支持。

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