Bionisk protese har hurtigere respons end menneskelig hånd

Forskere ved Federal Polytechnic School of Lausanne, Schweiz, har bebudet udviklingen af ​​en bionisk protese, der kan oversætte kommandoer sendt af brugernes hjerner og svare hurtigere end en menneskelig hånd. Enheden kombinerer elementer i robotik med neuroengineering-teknologier og tillader, at amputerede har meget mere kontrol over bevægelser og funktioner i protesehånden.

Bionisk hånd

Protesens funktion er baseret på sensorer, der er placeret på amputationsstubben og er i stand til at registrere muskelaktivitet, når patienten prøver at bevæge fingrene - som ikke længere er der. Derudover udviklede forskerne en maskinlæringsalgoritme, der ud over at afkode de neuromuskulære impulser sendt af personens hjerne og registreret af sensorerne, fortolker signalerne og lærer bevægelserne til at træne systemet og forbedre protesens ydeevne. Se nedenfor:

Ifølge forskerne skal en person for at algoritmen skal lære at afkode brugerens intentioner og oversætte dem til protesens fingerbevægelser, en person, der skal udføre en række bevægelser, så systemet lærer at identificere, hvilken muskelaktivitet der svarer til hvilken handling. .

Når algoritmen først har forstået brugerens intentioner, kan amputatøren kontrollere hver bionisk finger uafhængigt. Men der er mere: protesen er også udstyret med tryksensorer, der "lærer" algoritmen at reagere, når enheden kommer i kontakt med ethvert objekt, så fingrene automatisk lukker over den, selv i mangel af visuel information.

Resultatet af denne kombination af teknologier gør udstyrets respons som en rigtig hånd. Faktisk er reaktionen endnu hurtigere. For at få en idé, når vi holder på noget, og det begynder at glide ud af vores hånd, har vi kun et par millisekunder til at reagere og ikke lade det falde. Protesen - som har sensorer i fingrene - kan stabilisere genstanden og holde den, selv før hjernen indser, at den glider væk og kan reagere.

Fremtidens proteser

Systemet blev testet af 10 personer - 3 amputerede og 7 nej - og resultaterne var ret imponerende, så meget, at forskerne bag projektet mener, at teknologien udover at blive anvendt på proteser kunne bruges i hjernecomputer-grænseflader med målet om at hjælpe patienter med begrænset mobilitet.

Det er stadig nødvendigt at forfine algoritmen og arbejde på systemet, indtil bioniske hænder kan forlade laboratorierne og gøres tilgængelige for dem, der har brug for dem. Med hensyn til lammede patienter, i betragtning af at der allerede er initiativer, der er fokuseret på udvikling af overfleksible enheder, der kan føre til hjerneimplantater med potentialet til at forbedre kommunikationen for mennesker, der ikke er i stand til at flytte maskiner og hjælpe dem med at få mere autonomi - Neuralink, grundlagt af Elon Musk, er en af ​​de nystartede virksomheder, der arbejder på dette område - gennembrudene skal være hurtige til at ankomme.

Bionisk protese har hurtigere respons end menneskelig hånd via TecMundo