Türünün ilk örneği robotik kol beyin implantı olmadan çalışır
Bilim adamlarının robotik bir kolu kontrol etmek için invazif olmayan, yüksek kaliteli bir arayüz kullanan ilk deneyleri başarılı oldu. Gelecekte, araştırmacılar teknolojiyi daha yaygın olarak kullanılabilir hale getirmek için mükemmelleştirmeyi hedefliyor.
Robotik kollar ve diğer robotik enstrümanlar kulağa fütüristik bir gelişme gibi gelebilir, ancak yıllardır cerrahlara ve mühendislere yardımcı oluyorlar.
Daha az yaygın olanı ise, bir uzvunu kaybetmiş kişilerin hareket özgürlüğünü yeniden kazanmasına izin veren protez, robotik kollardır.
Florida'dan bir adam, 2007'de kanser nedeniyle kaybettiği kolun yerini alacak robotik bir kol olan modüler bir protez uzvu aldıktan sonra 2018'de manşetlere çıktı.
Adam, belirli sinir uçlarının "yeniden yönlendirilmesi" sayesinde robotik kolunu kontrol edebiliyor, ancak şu ana kadar - MD, Baltimore'daki Johns Hopkins Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından geliştirilen bu protez, buna ihtiyaç duyabilecek diğer kişiler tarafından kullanılamıyor.
Illinois'deki Chicago Üniversitesi'nden bir başka proje, al yanaklı makak maymunları üzerinde prototip protez kolları test ediyor. Hayvanların tamamı ağır yaralanmalar nedeniyle uzuvları kesilerek kurtarılıyor ve özel beyin implantları sayesinde protez uzuvlarını kontrol edebiliyorlar.
Şimdi, Pittsburgh, PA'daki Carnegie Mellon Üniversitesi ve Minneapolis'teki Minnesota Üniversitesi'nden araştırmacılar, robotik bir kolu kontrol etmek için ilk kez invazif olmayan bir beyin-bilgisayar arayüzü kullanmayı başardılar. Bilim adamları, başarılarını dergide görünen bir çalışma makalesinde bildiriyorlar. Bilim Robotik.
Son derece gelişmiş teknoloji
Carnegie Mellon'dan Prof. Bin He, robotik bir kolun hareketlerini koordine etmek için beyin implantı gerektirmeyen bir arayüz kullanan araştırma ekibine liderlik ediyor - bu invazif bir prosedür.
Prof. O ve meslektaşları, beyin ve esnek protezleri birbirine bağlamak için yüksek doğrulukta, invazif olmayan bir yöntem geliştirmek istiyorlar çünkü beyin implantlarının yerleştirilmesi sadece yüksek cerrahi beceri ve hassasiyet gerektirmiyor, aynı zamanda implantlar maliyetli olduğu için çok para gerektiriyor. Dahası, beyin implantları enfeksiyon dahil bir dizi sağlık riskiyle birlikte gelir.
Tüm bu yönler, robotik protez alan insanların sayısının az olmasına katkıda bulundu, bu nedenle Carnegie Mellon ve Minnesota Üniversitesi'ndeki bilim adamları, invazif olmayan bir teknoloji geliştirerek durumu tersine çevirmeye çalışıyorlar.
Yine de bunu yapmanın birçok zorluğu var, özellikle de önceki beyin-bilgisayar arayüzlerinin beyinden gelen sinir sinyallerini güvenilir bir şekilde çözemediği ve bu nedenle robotik uzuvları gerçek zamanlı olarak sorunsuz bir şekilde kontrol edemediği gerçeği.
“Beyin implantlarını kullanan, zihin kontrollü robotik cihazlarda büyük gelişmeler oldu. Bu mükemmel bir bilim, ”diyor Prof. He," güvenilir "bir teknoloji bulmaya yönelik önceki adımları yorumlayarak.
“Ancak noninvaziv nihai hedeftir. Nöral kod çözmedeki ilerlemeler ve invazif olmayan robotik kol kontrolünün pratik faydası, invazif olmayan nörorobotiklerin nihai gelişimi üzerinde önemli etkilere sahip olacak ”diye ekliyor.
Prof. O ve ekibi mevcut projelerinde, beyin ile robotik kol arasında güvenilir bir "bağlantı" "oluşturmak" için özel algılama ve makine öğrenimi tekniklerini kullandılar.
Ekibin noninvaziv beyin-bilgisayar arayüzü, nöral sinyalleri başarıyla çözerek, bir kişinin bir robotik kolu gerçek zamanlı olarak ilk kez kontrol etmesine ve bir imlecin ekrandaki hareketlerini sürekli ve sorunsuz bir şekilde takip etmesine izin verdi.
Prof. He ve meslektaşları, daha yüksek miktarda kullanıcı eğitiminin yanı sıra gelişmiş bir sinir sinyali "çeviri" yöntemini içeren yaklaşımlarının beyin-bilgisayar arayüzü öğrenimini yaklaşık% 60 oranında iyileştirdiğini gösterdiler. Ayrıca robotik kolun imleci sürekli takip etme özelliğini% 500'ün üzerinde geliştirdi.
Şimdiye kadar, araştırmacılar yenilikçi teknolojilerini, her biri 10 oturuma kadar katılan 68 sağlıklı katılımcının işbirliği ile test ettiler. Bu ön denemelerin başarısı, bilim adamlarını eninde sonunda bu teknolojiyi ihtiyacı olan bireylere getirebilecekleri konusunda umutlandırdı.
Prof. He, "İnvazif olmayan sinyalleri kullanan teknik zorluklara rağmen, bu güvenli ve ekonomik teknolojiyi bundan faydalanabilecek insanlara ulaştırmaya tamamen kararlıyız" diyor Prof.
"Bu çalışma, bir gün akıllı telefonlar gibi herkese yardımcı olan yaygın bir yardımcı teknoloji haline gelebilecek bir teknoloji olan noninvazif beyin-bilgisayar arayüzlerinde önemli bir adımı temsil ediyor."
Prof. Bin He
