RIJEKA – Na Tehničkom fakultetu u Rijeci u sklopu dobivenih financiranja znanstveno-istraživačkih uspostavnih projekata osnovane su dvije nove istraživačke skupine, čiji su voditelji znanstvenici izv. prof. dr. Ervin Kamenar i dr. sc. Franko Hržić. Oni su sa svojim projektnim prijavama “Napredni meki roboti: razvoj, modeliranje i regulacija na temelju eksperimentalnih podataka” i “Razvoj modela umjetne inteligencije za detekciju pedijatrijskih fraktura i njihov utjecaj na kliničku praksu (FRACT-AID)” na nedavnom natječaju Hrvatske zaklade za znanost osvojili prvo i drugo mjesto u području prirodnih i tehničkih znanosti na nacionalnoj razini.

Zajednički nazivnik

Iako se projekti bave različitim temama, zajedničko je to što su oba istraživanja na spoju inženjerstva, medicine i umjetne inteligencije, s ciljem da rezultati budu primjenjivi, mjerljivi i korisni u praksi. Za Tehnički fakultet u Rijeci ovi projekti predstavljaju ozbiljan istraživački rad usmjeren prema stvarnim potrebama društva, prvenstveno u zdravstvu. Oba projekta razvijaju se kroz interdisciplinarne timove te spajaju znanja iz mehatronike, robotike, umjetne inteligencije, medicine i biomedicinskih tehnologija. Takav pristup omogućava da se kompleksni problemi rješavaju sinergijom znanja iz različitih područja i da se razvijena rješenja lakše prenesu u praksu.

Istraživačka skupina projekta “Napredni meki roboti: razvoj, modeliranje i regulacija na temelju eksperimentalnih podataka” uz voditelja Kamenara uključuje stručnjake i istraživače s bogatim iskustvom u različitim disciplinama znanosti: dr. sc. Tomislava Bazinu, izv. prof. dr. Jelenu Srnec Novak, dr. Davida Liovića i dr. Adelma Šegotu. Projekt podupiru i stručnjaci iz područja neurorehabilitacije i međunarodne znanstvene zajednice. U kliničkom segmentu podršku pružaju prof. dr. Tea Schnurrer Luke Vrbanić s Medicinskog fakulteta i KBC-a Rijeka, a u području pneumatike podršku projektu daje izv. prof. dr. Goran Gregov, koji doprinosi razvoju i unaprjeđenju pneumatskih sustava važnih za funkcionalnost, pouzdanost i primjenjivost mekih robotskih rješenja. Međunarodnu znanstvenu podršku projektu daje i prof. dr. Igor Mezić sa Sveučilišta Santa Barbara u Kaliforniji, vodeći svjetski stručnjak i inovator u području Koopman operatora i nelinearne dinamike.

Nelinearna deformacija

Tim projekta FRACT-AID jača i međunarodnu suradnju povezujući domaće stručnjake s renomiranim sveučilištima u Austriji i Americi. Tako ovaj projektni tim uz voditelja Hržića čine prof. dr. Sebastian Tschauner – suradnik s Medical University of Graz koji je ujedno i voditelj odjela za dječju pedijatriju, dr. Ana Trišović – suradnica s Massachusetts Institute of Technology (MIT) i članica renomiranog FutureTech laboratorija gdje proučava utjecaj tehnologije na znanost i društvo, doc. dr. Nikola Lopac – suradnik s Pomorskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci gdje je voditelj nekoliko europskih projekata, te dr. sc. Mateja Napravnik i Boris Gašparović – suradnici s Tehničkog fakulteta Sveučilišta u Rijeci čiji su doktorati usko vezani uz područje razvoja metoda umjetne inteligencije u raznim područjima.

Projekt o mekim robotima u rehabilitaciji koji vodi Ervin Kamenar polazi od jednostavne činjenice: tradicionalni roboti su precizni i snažni, ali kada se radi o izravnoj interakciji s čovjekom te krute konstrukcije od kojih su napravljeni postaju ograničenje. U rehabilitaciji, gdje uređaj mora ostvariti sigurnu interakciju s osobom, potrebna je tehnologija koja se može prilagoditi tijelu, a ne obrnuto. Meki roboti izrađeni su od elastičnih i podatljivih materijala te se po ponašanju približavaju ljudskim mišićima. Upravo zato su sigurniji za rad u neposrednoj blizini čovjeka i posebno zanimljivi za rehabilitacijsku robotiku, gdje tradicionalna rješenja često ne mogu ponuditi dovoljno prilagodljive uređaje. No ono što meke robote čini obećavajućima ujedno ih čini i zahtjevnima za samu upotrebu. Njihova deformacija je nelinearna i teško predvidljiva pa je teško ostvariti preciznu regulaciju pomaka. Zbog toga su modeliranje i regulacija mekih sustava među najtežim izazovima u suvremenoj robotici. Krajnji cilj projekta je razvoj funkcionalnog prototipa rehabilitacijskog uređaja, ali i formiranje istraživačke skupine i novog istraživačkog pravca u području bioinspirirane robotike na RITEH-u.

Pomoć radiolozima

Drugi projekt, koji vodi Franko Hržić, fokusiran je na vrlo konkretan klinički izazov: razvoj modela umjetne inteligencije za detekciju pedijatrijskih prijeloma kostiju i njihov utjecaj na stvarnu kliničku praksu. Razvojem modela umjetne inteligencije detekcija određenih stanja na medicinskim slikama omogućuje kreiranja alata koji imaju potencijal pomoći radiolozima i medicinskim ekspertima u donošenju odluka. Projekt FRACT-AID ima postavljena dva cilja: prvi je razviti robusne i klinički relevantne modele bazirane na umjetnoj inteligenciji koji mogu detektirati pedijatrijske frakture na medicinskim rendgenskim slikama. Kao priprema za projekt FRACT-AID još od 2018. godine svakodnevno se na Medicinskoj Sveučilišnoj bolnici u Grazu označavaju podaci koji će služiti za obuku modela umjetne inteligencije. Drugi cilj je evaluirati stvarni utjecaj razvijenih modela na samu kliničku praksu.