Бионический протез быстрее реагирует, чем человеческая рука

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария, объявили о разработке бионического протеза, который может транслировать команды, посылаемые мозгом пользователя, и реагировать быстрее, чем рука человека. Устройство сочетает в себе элементы робототехники с нейроинженерными технологиями и позволяет пациентам намного лучше контролировать движения и функции протезной кисти.

Бионическая рука

Функционирование протеза основано на датчиках, которые размещены на пне пациента с ампутированной конечностью и способны обнаруживать мышечную активность, когда пациент пытается двигать пальцами - которых больше нет. Кроме того, исследователи разработали алгоритм машинного обучения, который, помимо декодирования нервно-мышечных импульсов, посылаемых мозгом человека и регистрируемых датчиками, интерпретирует сигналы и обучает движениям для тренировки системы и повышения эффективности протеза. Смотри ниже:

По словам ученых, чтобы алгоритм научился декодировать намерения пользователя и переводить их в движения пальцев протеза, человек должен выполнять различные движения, чтобы система научилась определять, какая мышечная активность соответствует какому действию.,

Таким образом, как только алгоритм понимает намерения пользователя, пациент может самостоятельно контролировать каждый бионический палец. Но есть еще кое-что: протез также оснащен датчиками давления, которые «учат» алгоритм реагировать при каждом соприкосновении устройства с каким-либо объектом, так что пальцы автоматически закрывают его даже при отсутствии визуальной информации.

Результатом этого сочетания технологий делает ответ оборудования, как настоящая рука. Ну, на самом деле, реакция еще быстрее. Чтобы понять, когда мы что-то держим и оно начинает выскальзывать из нашей руки, у нас есть всего пара миллисекунд, чтобы среагировать и не дать этому упасть. Протез, имеющий в пальцах датчики, может стабилизировать объект и удерживать его даже до того, как мозг осознает, что он ускользает и может ответить.

Протезы будущего

Систему протестировали 10 человек - 3 человека и 7 человек - и результаты оказались весьма впечатляющими, настолько, что ученые, стоящие за проектом, считают, что, помимо применения в протезах, технология может использоваться в интерфейсах мозг-компьютер с цель помочь пациентам с ограниченной подвижностью.

Все еще необходимо усовершенствовать алгоритм и работать в системе, пока бионические руки не смогут покинуть лаборатории и быть доступными для тех, кто в них нуждается. Что касается парализованных пациентов, учитывая, что уже есть инициативы, направленные на разработку сверхгибких устройств, которые могут привести к имплантации головного мозга с потенциалом улучшения коммуникации для людей, неспособных перемещать машины, и помочь им получить большую автономию - Neuralink, Основатель Элон Маск, один из стартапов, работающих в этой области, - прорывы не заставят себя долго ждать.

Бионический протез быстрее реагирует, чем человеческая рука, через TecMundo