Mokslininkai sėkmingai pagamino pirmą kartą robotizuotą ranką, kurią gali valdyti tavo protas

Visos Naujienos

Tyrėjai sukūrė novatorišką naują technologinį pasiekimą, sukūrę pirmą kartą sėkmingą proto valdomą robotų ranką, demonstruojančią galimybęnuolatsekti ir sekti kompiuterio žymeklį, valdomą mintimis.

Galimybė neinvaziškai valdyti robotus, naudojant tik mintis, bus plačiai pritaikyta, ypač naudinga paralyžiuotų ir judėjimo sutrikimų turinčių pacientų gyvenimams.


Tyrėjų komanda iš Carnegie Mellon universiteto, bendradarbiaudama su Minesotos universitetu, padarė savo proveržį naudodama neinvazinę smegenų ir kompiuterio sąsają (BCI).

Įrodyta, kad BCI pasiekia gerų rezultatų valdant robotinius įrenginius, naudojant tik signalus, kuriuos jaučia smegenų implantai. Kai robotų prietaisai gali būti valdomi labai tiksliai, jais galima atlikti įvairias kasdienes užduotis. Tačiau iki šiol BCI, kurie sėkmingai valdė robotus, naudojo tik invazinius smegenų implantus. Šiems implantams reikia daug medicininės ir chirurginės patirties, kad būtų galima tinkamai įdiegti ir naudoti, jau nekalbant apie išlaidas ir galimą riziką tiriamiesiems, todėl jų naudojimas apsiribojo tik keliais klinikiniais atvejais.

DAUGIAU: Robertas Downey jaunesnysis kuria fondą, kuris naudos robotus aplinkai valyti

Didelis BCI tyrimų iššūkis yra sukurti mažiau invazinę ar net visiškai neinvazinę technologiją, kuri paralyžiuotiems pacientams leistų valdyti aplinką ar robotines galūnes, naudojant savo „mintis“. Tokia neinvazinė BCI technologija, jei pasiseks, atneš tokią labai reikalingą technologiją daugeliui pacientų ir net potencialiai plačiajai visuomenei.


Tačiau BCI, kurie naudoja neinvazinį išorinį jutimą, o ne smegenų implantus, gauna „nešvaresnius“ mažesnės skiriamosios gebos signalus, todėl kontrolė yra ne tokia tiksli. Taigi, naudojant robotą rankai valdyti tik smegenis, neinvazinis BCI negalėjo atsistoti prieš implantuotų prietaisų naudojimą. Nepaisant to, BCI tyrėjai žengė į priekį, žvelgdami į mažiau ar neinvazinės technologijos pranašumą, kuris galėtų kasdien padėti pacientams visur, kol pasieks proveržį.

Bin He, profesorius patikėtinis ir Carnegie Mellon universiteto biomedicininės inžinerijos katedros vedėjas, pasiekia pagrindinį tikslą, vieną svarbiausią atradimą vienu metu.


ŽIŪRĖKITE: Pirmoji išmaniųjų telefonų programa, leidžianti nustatyti vaikų ausų infekcijas, gali sutaupyti nereikalingų gydytojų vizitų

„Buvo didelių pažangų galvojant apie valdomus robotus, naudojančius smegenų implantus. Tai puikus mokslas “, - sako jis. „Bet neinvazinis yra galutinis tikslas. Neuroninio dekodavimo pažanga ir neinvazinės robotinės rankos valdymo praktinis naudingumas turės didelę įtaką galimai neinvazinės neurorobotikos vystymuisi “.

Naudodamas naujus jutimo ir mašininio mokymosi metodus, jis ir jo laboratorija sugebėjo pasiekti signalus giliai smegenyse, pasiekdami aukštą robotų rankos valdymo raišką. Naudodamas neinvazinį neurografinį vaizdavimą ir naują nuolatinio ieškojimo paradigmą, Jis įveikia triukšmingus EEG signalus, dėl kurių žymiai pagerėja EEG pagrįstas nervų dekodavimas ir palengvinamas nuolatinis 2D robotų prietaisų valdymas realiuoju laiku. (Pamatytivaizdo įrašą žemiau ...)


Pirmą kartą naudodamas neinvazinį BCI, valdydamas robotą, kuri kompiuterio ekrane stebi žymeklį, jis žmonėms parodė, kad robotinė ranka dabar gali nuolat sekti žymeklį. Nors neinvaziškai žmonių valdomos robotų rankos anksčiau sekė judantį žymeklį trūkčiojančiais, atskirais judesiais - tarsi robotinė ranka bandytų „pasivyti“ smegenų komandas, dabar ranka seka žymeklį sklandžiai, nepertraukiamai. kelias.

ŽIŪRĖKITE: Medžių sodinimo dronai sėkmingai pasėjo tūkstančius sodinukų - ir jie netrukus pasodins daugiau

Popieriuje paskelbtaMokslo robotika , komanda sukūrė naują sistemą, kuri nagrinėja ir tobulina BCI „smegenų“ ir „kompiuterio“ komponentus, didindama vartotojų įsitraukimą ir mokymą, taip pat erdvinę neinvazinių neuroninių duomenų skiriamąją gebą per EEG šaltinio vaizdą.

Straipsnis rodo, kad unikalus komandos požiūris į šios problemos sprendimą ne tik padidino BCI mokymąsi beveik 60% atliekant tradicines užduotis, bet ir nuolatinį kompiuterio žymeklio stebėjimą daugiau nei 500%.

SUSIJĘS: Nauja „išmani tualetinė sėdynė“ galėtų išgelbėti tūkstančius ir stebėti gyvybinius ženklus iš namų patogumo

Ši technologija taip pat turi programų, kurios galėtų padėti įvairiems žmonėms, siūlydamos saugų, neinvazinį prietaisų „proto valdymą“, kuris žmonėms galėtų leisti bendrauti ir kontroliuoti savo aplinką. Iki šiol ši technologija buvo išbandyta 68 darbingiems žmonėms (iki 10 seansų kiekvienam subjektui), įskaitant virtualaus prietaiso valdymą ir robotinės rankos valdymą nuolatiniam persekiojimui. Ši technologija yra tiesiogiai taikoma pacientams, o artimiausiu metu komanda planuoja atlikti klinikinius tyrimus.

„Nepaisant techninių iššūkių naudojant neinvazinius signalus, mes esame pasiryžę pristatyti šią saugią ir ekonomišką technologiją žmonėms, kurie gali ja pasinaudoti“, - sako jis. „Šis darbas yra svarbus neinvazinių smegenų ir kompiuterio sąsajų žingsnis - technologija, kuri kada nors gali tapti visuotine pagalbine technologija, padedančia visiems, pavyzdžiui, išmaniesiems telefonams.“

Perspausdinta iš Carnegie Mellon universitetas - inžinerijos kolegija

(ŽIŪRĖKITEvaizdo įrašą žemiau)

Duokite savo draugams ranką, pasidalindami šiomis novatoriškomis naujienomis socialinėje žiniasklaidoje ...