Mobilné Správy, Gadgety, Blogy's Secenziami

Robotická protéza Luka Skywalkera umožňuje ľuďom amputovať sa viac

Táto stránka môže získať provízie pridruženia z odkazov na tejto stránke. Podmienky používania.

Jedným z rozdielov, ktorý už dlhú dobu oddeľuje oblasť sci-fi a realitu, prinajmenšom pokiaľ ide o protetiku a umelé zväčšenie človeka, je naša schopnosť bez problémov vťahovať syntetické alebo kybernetické zložky do ľudského tela. v Hviezdne vojny, Star Trekže Marvel Filmový vesmír alebo hry ako Deus Ex sa považujú za problémy, ktoré sa do istej miery riešia. V skutočnom živote stavba umelých končatín so sofistikovanými schopnosťami uchopenia alebo rovnováhy stále prebieha. Protetická ruka, o ktorej sme hovorili predtým, ktorá je dnes oficiálne známa ako rameno Deca LUKE (a je pomenovaná po Lukovi Skywalkerovi), však zašla ďalej a čiastočne obnovila schopnosť amputovaného cítiť sa pocit znovu

Súhrnný dokument v Science Robotics uvádza:

Elektromyografické snímky zvyškových svalov rúk sú dekódované, aby sa zabezpečila nezávislá a primeraná kontrola rúk a zápästí šiestich protetických DOF – ramena DEKA LUKE. Aktivácia kontaktných senzorov v protéze má za následok intraneurálnu mikrostimuláciu zvyškových senzorických nervových vlákien prostredníctvom implantovanej matice implantátu so sklonenou elektródou v Utahu, čím sa prebudí dotykové vnímanie v rukách duchov. Pri aktivovanej senzorickej spätnej väzbe účastníci preukázali väčšiu presnosť priľnavosti a boli schopní lepšie manipulovať s krehkými predmetmi. Pri aktívnom prieskume môžu účastníci rozlišovať aj medzi malými a veľkými objektmi a medzi mäkkými a tvrdými objektmi. Ak je senzorická spätná väzba biomimetická, navrhnutá tak, aby napodobňovala prírodné senzorické narážky, účastníci môžu identifikovať objekty podstatne rýchlejšie ako pomocou tradičných kódovacích algoritmov, ktoré závisia iba od intenzity súčasného stimulu. Preto môže byť umelý dotyk vytvorený modelovaním zmyslovej spätnej väzby a biologicky inšpirované vzorce vyvolávajú vnímanie, ktoré je viac interpretovateľné a užitočné.

Utah Inclined Electrode Array bol vyvinutý pre implantáciu v USA sistema periférny nervový. Ako už názov napovedá, usporiadanie kremíka s dĺžkou 100 mikrónov 1,5 mm vyčnieva z malého substrátu, pričom dĺžka elektród je v rozmedzí od 0,5 mm 0,5 mm až 1 mm. Sady elektród sa používajú v spojení s nesklonenou verziou (elektródové pole Utah) na štúdium paralelného spracovania informácií a kontroly svalov.

Rameno LUKE bolo upravené tak, aby prenášalo informácie do ľudského mozgu, čo umožňuje amputovanému cítiť informácie o objektoch, ktoré vlastní. Predchádzajúci výskum ukázal, že schopnosť cítiť niečo je kľúčom k poznaniu toho, aké ťažké je uchopiť, uvoľniť a oveľa ťažšie je vyhnúť sa zničeniu predmetov.

"Zmenili sme spôsob, akým posielame tieto informácie do mozgu, aby sa zhodovali s ľudským telom. A pri prispôsobovaní sa ľudskému telu vidíme lepšie výhody," uviedol Jacob George, autor štúdie a doktorand biomedicínskeho inžinierstva na univerzite. z Utahu. „Vytvárame signály, ktoré sú biologicky realistickejšie.“

Robotická protéza Luka Skywalkera umožňuje ľuďom amputovať sa viac 2"width =" 639 "height =" 675

Keven Walgamott. Obrazový kredit: Dan Hixson / Strojnícka univerzita v Utahu.

Jednému z amputátorov, ktorý dostal ruku, Kevenovi Walgamottovi, sa mu podarilo vytiahnuť víno z jeho kmeňa bez toho, aby ho zničilo, bez toho, aby ho rozbilo alebo rozbilo, a dokonca držalo ruku svojej manželky. Podobný pocit zaznamenal vo svojich „prstoch“ ľudskými rukami. „Skoro som sa rozplakal,“ povedal Walgamott po prvom použití ramena LUKE v roku 2017. „Bolo to neuveriteľné. Nikdy som si nemyslel, že sa v tej ruke cítim znova.“

Robiť ruku je zložitý proces. Výskum toho, ako pomôcť amputovanému pocitu spojením protézy s nervami ponechanými v ramene, prebieha už roky. Ale v skutočnosti to vysiela pocit Vyžaduje to viac ako len spojenie rúk s nervami, ktoré je možné urobiť na odoslanie príkazov „presunúť“. Aby mohla ruka pracovať s nervami, musí mať vo vnútri senzory, ktoré dokážu prenášať údaje spôsobom, ktorý môžu nervy chápať ako pocit. Kľúčom k tomu, aby rameno skutočne fungovalo, je prenos údajov o nervových impulzoch v modeli, ktorý sa javí ako opisný neurónový model s popisom. (Stránka poznamenáva: „Pri prvom kontakte s objektom impulzné impulzy presunú nervy do mozgu a potom sa postupne znižujú. Vytvorenie tohto kroku je veľký krok.“)

Vedci zrejme modelovali prenos nervov u primátov, aby pochopili, ako vytvoriť rovnocenný ľudský model. Tím teraz pracuje na verzii ramena Deca LUKE, ktoré môže byť plne mobilné a nie čiastočne prenášané na počítače mimo tela. Šikmá elektródová sada v Utahu je schopná prenášať signály, ktoré prenášajú viac než len dotyk: je možné poukázať aj na bolesť a teplotu, hoci tento výskum sa zameriava na dotyk, nie inými spôsobmi. V budúcnosti sa tím chce rozšíriť tak, aby riešil potrebu amputácií nad lakťom, ako aj existujúcu prácu s pacientmi, ktorí stratili končatiny pod lakťom. Očakáva sa, že pacienti budú schopní vybaviť zbrane LUKE, ktoré si môžu vziať domov a používať v roku 2020 alebo 2021. Zbrane sa vyvíjajú približne 15 rokov

Obrazový kredit: Dan Hixson / Strojnícka univerzita v Utahu.

Teraz prečítané: