Ρομποτική Προσθετική Έρευνας Στόχοι Για προχωρημένους αφής και της αίσθησης

Η τεχνολογική κούρσα για την κατασκευή του πρώτου πλήρως λειτουργικού, ελεγχόμενου από νεύρα ρομποτικού προσθετικού άκρου βρίσκεται σε εξέλιξη σε δυο διαφορετικά ερευνητικά ινστιτούτα, μεταξύ των οποίων μια ομάδα ερευνών από την περιοχή της Μελβούρνης, στην Αυστραλία, και τα έργα που διοικούνται στο DARPA, Οργανισμός Έργων.

Το DARPA είναι λίγο πίσω από την ομάδα της Μελβούρνης, με έμφαση στη χρήση των περιβραχιόνων Myo Gesture ως μεθόδου ερμηνείας των σημάτων του εγκεφάλου και μετάφρασής τους σε χειρονομίες και κίνηση από το προσθετικό άκρο. Σύμφωνα με ExecutiveGov, το σχέδιο DARPA βασίζεται σε χειρουργικά εμφυτεύματα για την επίτευξη εμβιομηχανικής εξάρτησης μεταξύ του χρήστη και του ρομποτικού άκρου, επιτρέποντας ακόμη στους χρήστες να ελέγχουν απομακρυσμένα το άκρο ακόμη και όταν δεν είναι άμεσα συνδεδεμένα με τον χρήστη.

Ο στόχος της DARPA είναι τελικά να χρησιμοποιηθεί μυοηλεκτρική διέγερση μέσω οστεοενσωμάτωσης που επιτρέπει στον εγκέφαλο να στείλει μηνύματα στις ζώνες Myo Gesture και από τις ζώνες στο ρομποτικό άκρο. Είναι επίσης δυνατό για το μέλος να στείλει ανατροφοδότηση και δεδομένα πίσω από τις ζώνες και από τις ζώνες στον χρήστη, έτσι ώστε να έχουν κάποια αίσθηση της αφής. Προηγουμένως μια ογκώδης εγκατάσταση του υπολογιστή ήταν απαραίτητη για να επιτευχθεί αυτή η διαδικασία, αλλά όλα έχουν απλοποιηθεί κάτω σε ζώνες χειρονομίες που φορούν και μια χειρουργικά εμφυτευμένη προσθετική βάση για το άκρο.

Η ομάδα της Μελβούρνης από έξι διαφορετικές έρευνες από διάφορα ινστιτούτα θέλει να κάνει τα πράγματα ένα βήμα πιο πέρα. Εργάζονται με τυπωμένα βλαστικά κύτταρα 3D για την πλήρη αναδημιουργία ανθρώπινων άκρων μέσω τεχνητών οργανικών. Εάν σκέφτεστε ότι είναι αυτό που νομίζετε ότι είναι, τότε είναι ακριβώς αυτό.

Τα εκτυπωμένα οστά 3D, ο μυϊκός ιστός και τα άκρα είναι αυτά που είναι γνωστά ως "μαλακές προσθέσεις". Είναι ουσιαστικά βιολογικά βιονικά που μπορούν να αλληλεπιδράσουν ηλεκτρονικά με υπολογιστές, λογισμικό και υλικολογισμικό. Μια αξιοπρεπής σύγκριση θα ήταν η ζωή σαν προσθετικές αντικαταστάσεις που χρησιμοποίησαν Star Wars όταν έχασαν τα άκρα για έναν ή άλλο λόγο.

Σύμφωνα με τον χειρουργό του St. Vincent Hostpial, ο καθηγητής Peter Choong - ένας από τους πολλούς ερευνητές που εργάζονται στο έργο της Μελβούρνης - θέλουν να μετακινηθούν απλά πέρα ​​από την αποστολή σημάτων στα βιονικά άκρα, θέλουν την ανατροφοδότηση να είναι δρόμος δύο δρόμων έτσι ώστε οι χρήστες να αισθάνονται παλμούς , πρόσφυση και αισθήσεις από τα άκρα. Όπως εξηγείται στο Herald Sun άρθρο, Choong συγκρίνει τη διαδικασία με ένα παιχνίδι τηλεφώνου ...

"Επειδή αυτά τα μονοπάτια σκέψης υπάρχουν ήδη υπό τη μορφή νεύρων, είναι σαν μια τηλεφωνική γραμμή και απλά πρέπει να τα συνδέσουμε με τα μηχανήματα και να τα προγραμματίσουμε για να ανταποκριθούμε στο σήμα.

 

"Στη συνέχεια, οι αισθητήρες στα δάχτυλα θα πάρουν ότι έχετε κλείσει και στέλνετε σήματα πίσω στην τηλεφωνική γραμμή, έτσι αισθάνεστε. Αυτό είναι το όνειρο που θέλουμε.

 

"Με τη δύναμη πυρός που έχουμε γύρω από το τραπέζι, αυτό είναι κάτι που μπορούμε σαφώς να το κάνουμε"

Είναι σχεδόν εκεί στο στόχο τους. Θέλουν να παρακάμψουν την τρέχουσα, πιο επαχθή διαδικασία που περιλαμβάνει μεθόδους όπως τα περιβραχιόνια Myo Gesture, όπου οι χρήστες πρέπει να σκεφτούν τη δράση που θέλουν να στείλουν, να στείλουν το σήμα στο περιβραχιόνιο και από το περιβραχιόνιο να πηγαίνουν στο άκρο. Η τρέχουσα ρομποτική προσθετική διαδικασία χαρακτηρίζεται ως διανοητική φορολόγηση και εξωγενευτικά εξαντλητική, αφού οι χρήστες πρέπει να σκεφτούν την αποστολή συγκεκριμένων σημάτων στο άκρο για να το αντιδράσουν.

Μερικές ανακαλύψεις έγιναν με βιομιμητικές διαδικασίες, που επέτρεψε στους ερευνητές να κατανοήσουν πώς να πάρουν ρομπότ άκρα για να προσομοιώσουν την ανθρώπινη λειτουργικότητα με τις απαντήσεις 1: 1, αλλά ήταν μια διαδικασία σχεδιασμένη κυρίως για την κατανόηση των νευρικών διαδικασιών σε αντίθεση με την πραγματική εφαρμογή τους σε εκείνους χωρίς τα άκρα.

Η ομάδα της Μελβούρνης θέλει να προωθήσει ολόκληρη τη βιονική διαδικασία, έτσι ώστε να είναι τόσο απρόσκοπτη και ευχάριστη όσο ένας κανονικός άνθρωπος που κινείται και κάμπτεται τα άκρα. Σύμφωνα με τον καθηγητή Rob Kapsa, κινούνται ήδη στη φάση της δοκιμής με ζώα, όπου θέλουν να μπορέσουν να πάρουν το επόμενο βήμα να έχουν απτική ανατροφοδότηση αποστέλλοντας άμεσα μηνύματα στον φορέα της προσθετικής ώστε να γνωρίζουν πότε να αγγίζετε ή να αγγίζετε κάτι. Ο Kapsa είπε στον Herald Sun ...

"Εάν είχατε ένα άκρο τιτανίου και αγγίξατε κάτι χωρίς να το αισθανθείτε, θα βάλατε το χέρι σας μέσα από το τραπέζι. Αλλά, αν μπορούσατε να επιστρέψετε το σήμα, θα αισθανόμασταν το ίδιο όπως το νιώθω με ένα δάχτυλο, μέσα σε λόγο "

 

"Το επόμενο βήμα είναι να βάλουμε αυτό το σύστημα σε ζώα και να δοκιμάσουμε αυτό το σύστημα για την προσέλκυση του νεύρου, έτσι ώστε να αναπτυχθεί προς τη δομή. Στη συνέχεια, όταν φτάσει εκεί θα είναι πραγματικά αποτελεσματική στην κατασκευή αυτών των νευρομυϊκών κόμβων "

Ένα από τα πιο εντυπωσιακά πράγματα που έρχονται από την έρευνα της Μελβούρνης είναι ότι πιστεύουν ότι τα νευρικά σήματα είναι καθολικά όταν πρόκειται για τους ανθρώπους που κινούν τα άκρα σε 1: 1 fashion. Μόλις διαχειρίζονται την ανακάλυψη με την αμφίδρομη διαδικασία της μετακίνησης των άκρων και την ανάδραση σχετικά με την αίσθηση της αφής, είναι απλά θέμα εύρεσης ενός τρόπου μαζικής παραγωγής της τεχνολογίας για να επιτρέψει στα άτομα με ελλείποντα άκρα να αποκτήσουν το δικό τους προσθετικό ή ακόμα και θα βοηθήσουν όσους έχουν σωματικά εξασθενητικές καταστάσεις όπως ένα εγκεφαλικό επεισόδιο ή πολλαπλή σκλήρυνση θα μπορούσαν ενδεχομένως να βρουν ένα φάρμακο με τη μορφή μιας βιονικής αντικατάστασης.

Το μόνο πράγμα που προστίθεται στο προσθετικό DARPA για την ομάδα της Μελβούρνης είναι ότι μπορεί να ανυψωθεί σε λίβρες 45 όπου -όπως η εκτυπωμένη μαλακή προσθετική 3D θα μπορούσε να διαχειριστεί μόνο σε λίβρες 13. Φυσικά, με περαιτέρω προόδους στην τεχνολογία το όριο βάρους πιθανότατα θα αυξηθεί.

Ίσως Το Deus Ex's η εκτίμηση των αυξήσεων που έγιναν ο κανόνας από το 2025 δεν είναι τελείως μακριά.

(Κύρια ευγένεια εικόνα Ociacia)