Разработка антропоморфного стоматологического симулятора на базе робота Robo-C
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-4-13-22Ключевые слова:
лингвистическая база, кейс, Smart-зуб, Smart-челюсть, Robo-C, симуляторАннотация
Приведен анализ применения роботов (симуляторов) в образовании. Выделены перспективные направления их развития, такие как реалистичность, интерактивность, адаптация и персонализация. Рассмотрены особенности применения симуляторов в стоматологии. Определены главные недостатки имеющихся симуляторов в стоматологии, а именно отсутствие коммуникативной составляющей и имитации поведения пациента. За основу антропоморфного стоматологического симулятора взят робот Robo-C, который представляет собой уникальное сочетание передовых технологий и человеческой мимики, что позволяет ему общаться с людьми, воспроизводить движения разными частями тела и выражать эмоции. В качестве стоматологической компоненты созданы и внедрены в систему управления Robo-C: Smart-челюсть, включающая камеры и датчик температуры, и Smart-зуб, включающий датчик давления. Модернизирована система управления Robo-C с учетом Smart-челюсти и Smart-зуба, что позволило связать процесс лечения зубов с сервоприводами робота через его лингвистическую базу. Описан процесс анализа данных, полученных с камер Smart-челюсти, с помощью нейросети. Предложена двухступенчатая схема классификации дефектов зубов и доказана ее эффективность. Лингвистическая база содержит набор правил, с помощью которых устройства (микрофон, динамики, сервоприводы, Smart-челюсть, Smart-зуб) взаимодействуют друг с другом. Приведен пример составления правила лингвобазы. Лингвистическая база, Smart-челюсть и Smart-зуб настраиваются под один из четырех кейсов: лечение кариеса, препарирование зуба под коронку, удаление зуба, эндодонтическое лечение. Контроль качества лечения осуществляется с помощью комплексной оценки коммуникационного взаимодействия с роботом и анализа данных Smart-челюсти и Smart-зуба. Приведен пример работы в одном из кейсов. Антропоморфный стоматологический симулятор, представленный в статье, позволяет применять новые технологии в обучении стоматологов, а также проводить симуляцию различных стоматологических манипуляций, что значительно улучшит практическую подготовку студентов к работе с пациентами.Библиографические ссылки
Карташев В. А., Карташев В. В. Диалог человека и робота по заданному сценарию // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2022. № 101. С. 1-14. DOI: 10.20948/prepr-2022-101. EDNSRDPLV.
Kokoulin A.N., Kokoulin R.A. (2022) The Hierarchical Approach for Image Processing in Objects Recognition System: Proc. of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022, St. Petersburg, January 25-28, 2022. St. Petersburg, 2022, pp. 340-344. DOI: 10.1109/ElConRus54750.2022.9755654. EDN MVCVOR.
Воробьева С. А. Методы распознавания речи // Молодой ученый. 2016. № 26(130). С. 136-141. EDN XCHXSV.
Григоренко А. А., Каратун С. М. Распознавание речи с использованием нейронных сетей // Инновации. Наука. Образование. 2021. № 34. С. 553-559. EDN SSOBMH.
Zhang X.L., Luo Z.G., Li M.J. (2014) Journal Of Computer Science and Technology, Springer, November 2014, vol. 29, iss. 6, pp 1072-1082. DOI: 10.1007/s11390-014-1491-0
Стоматологический антропоморфный робот. Новая эра в имитации врачебных манипуляций и клинического приема / О. О. Янушевич, А. А. Ташкинов, Н. В. Минаева [и др.] // Cathedra - Кафедра. Стоматологическое образование. 2021. № 78. С. 64-67. EDN USYKQC.
Интерактивная цифровая платформа и киберфизические системы медицинского образования / С. Д. Арутюнов, А. А. Южаков, Я. Н. Харах [и др.] // Пародонтология. 2022. Т. 27, № 4. С. 318-326. DOI: 10.33925/1683-3759-2022-27-4-318-326. EDN VTOFWY.
Разработка комплекса "Антропоморфный стоматологический робот" с элементами искусственного интеллекта для имитации врачебных манипуляций и коммуникации "врач - пациент" / Н. Б. Асташина, А. А. Байдаров, С. Д. Арутюнов [и др.] // Пермский медицинский журнал. 2022. Т. 39, № 6. С. 62-70. DOI: 10.17816/pmj39662-70. EDN CNJATY.
Стоматологический симулятор на базе робототехнического комплекса с интегрированной смарт-челюстью / С. Д. Арутюнов, А. А. Южаков, Я. Н. Харах [и др.] // Российский стоматологический журнал. 2023. Т. 27, № 1. С. 63-70. DOI: 10.17816/dent115139. EDN LMGDRW.
Мосина А. А., Соболева О. В. О возможности использования текстов-примитивов для организации диалога "человек - робот" // Перевод, реклама и PR в современной коммуникации. 2020. Т. 1. С. 51-57. EDN VKEEZI.
Гасумова С. Е., Портер Л. Роботизация социальной сферы // Социология науки и технологий. 2019. Т. 10, № 1. С. 79-94. DOI: 10.24411/2079-0910-2019-10006. EDN EWWFHX.
Вронский А. С., Аверков О. С., Байдаров А. А. Роботы диагносты - новый взгляд на профилактику и профилактические осмотры // Виртуальные технологии в медицине. 2020. № 4(26). С. 27-29. EDN AHWTZC.
Анализ информационного и математического обеспечения для распознавания аффективных состояний человека / А. А. Двойникова, М. В. Маркитантов, Е. В. Рюмина [и др.] // Информатика и автоматизация. 2022. Т. 21, № 6. С. 1097-1144. DOI: 10.15622/ia.21.6.2. EDN TALRUF.
Дьяченко Е. В. Симулированный пациент, или Пациент-робот в обучении врачей профессиональному общению - единство противоположностей // Виртуальные технологии в медицине. 2021. № 3(29). С. 137-138. EDN NCZLYH.
Ксембаев С. С., Мусин И. Н., Салахов А. К. Зубочелюстной тренажер "Dentafit" - инновация для улучшения стоматологического здоровья // Уральский медицинский журнал. 2018. № 6(161). С. 59-61. DOI: 10.25694/URMJ.2018.04.097. EDN YMSKRF.
Гушанский С. М., Горбунов А. В., Переверзев В. А. Применимость квантовых нейронных сетей для задач распознавания и обнаружения образов // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2019. № 3(246). С. 59-68. EDN WTKSGO.
Мальцева А. П., Касаткина Н. М., Солтис В. В. Проблемы разработки и использования VR-симуляторов в системе подготовки учителей // Поволжский педагогический поиск. 2022. № 2(40). С. 78-86. DOI: 10.33065/2307-1052-2022-2-40-78-86. EDN CNVRCK.
Галиакберова А. А., Галямова Э. Х., Матвеев С. Н. Методические основы проектирования цифрового симулятора педагогической деятельности // Вестник Мининского университета. 2020. Т. 8, № 3(32). С. 2. DOI: 10.26795/2307-1281-2020-8-3-2. EDN EUCXLZ.
Дудырев Ф. Ф., Максименкова О. В. Симуляторы и тренажеры в профессиональном образовании: педагогические и технологические аспекты // Вопросы образования. 2020. № 3. С. 255-276. DOI: 10.17323/1814-9545-2020-3-255-276. EDN HYRSLG.
Жигалова О. П. Учебные симуляторы в системе профессионального образования: педагогический аспект // Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2021. Т. 10, № 1(34). С. 109-112. DOI: 10.26140/anip-2021-1001-0026. EDN AGLSYQ.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Александр Анатольевич Южаков, Сергей Дарчоевич Арутюнов, Наталия Борисовна Асташина, Андрей Александрович Байдаров, Игорь Игоревич Безукладников, Сергей Александрович Сторожев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
