تكنولوجيا

إنشاء أول ذراع آلية في العالم يحركها القوة

المهندسين من جامعة كارنيجي ميلون فيحقق التعاون مع المتخصصين من جامعة مينيسوتا طفرة حقيقية في تطوير أساليب غير الغازية للسيطرة على جهاز روبوتي. باستخدام واجهة الحواسيب العصبية غير الغازية (BCI) ، ابتكر العلماء أول ذراع آلي في العالم ، يتحكم فيه الدماغ البشري ولديه القدرة على متابعة اتجاه مؤشر الماوس على شاشة الكمبيوتر. كما لاحظت بوابة Tech Explore ، التي تقدم تقريراً عن التطوير ، فإن إمكانية استخدام طريقة غير غازية للتحكم في الأجهزة الآلية سيكون لها نطاق واسع من التطبيقات. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هذه التكنولوجيا مفيدة للغاية للأشخاص المصابين بالشلل.

عيوب واجهات الحواسيب العصبية الحديثة

في الماضي ، واجهات الكمبيوتر العصبي لديها بالفعلأظهر دقة عالية جدًا في التحكم في الأجسام الآلية ، ولكن لهذا الغرض تم استخدام غرسات خاصة تم زرعها في الدماغ البشري وتتبع الإشارات اللازمة. إدخال هذه يزرع هي مهمة معقدة للغاية وخطيرة إلى حد ما تتطلب التدخل الجراحي. بالإضافة إلى ذلك ، هذه الأجهزة غالية الثمن ، ولكن في الواقع يمكن أن تكون محدودة للغاية في قدراتها. لذلك ، يتم استخدام هذه الآليات في حالات نادرة جدًا.

واحدة من المهام الرئيسية للتنمية الحاليةواجهات الحواسيب العصبية هي ابتكار تقنيات أقل غزوًا ، وأفضل تمامًا غير الغازية التي تسمح للأشخاص المصابين بالشلل بالتحكم في محيطهم أو أطرافهم الآلية بقوة أفكارهم ، مما سيساعد ملايين الأشخاص حول العالم على تحسين نوعية حياتهم.

المشكلة هي أن الاستخدامتترافق واجهات الحواسيب العصبية غير الغازية التي تجمع المعلومات حول إشارات الدماغ من خلال أقطاب كهربائية خارجية ، بدلاً من زرعها في رقائق الدماغ ، عن طريق نقل إشارات الدماغ معًا إلى مقدار "الضوضاء" ، مما يقلل من دقة التحكم. لذلك ، فإن الأساليب غير الغازية للتحكم العقلي للأجهزة الآلية تفقد بشكل كبير التقنيات التي تستخدم الغرسات. على الرغم من ذلك ، لا يستسلم المطورون ويحاولون إنشاء طرق إدارة أكثر دقة لا تتطلب إجراء عملية جراحية.

ويبدو أن رئيس قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة كارنيجي ميلون ، نجح البروفيسور بن هيه.

"في تطوير الأجهزة الآلية معلقد تحقق نجاح كبير من خلال التحكم في قوة التفكير من خلال عمليات زرع دماغية خاصة. انها حقا. ومع ذلك ، فإن الهدف الرئيسي لمثل هذه التطورات هو إنشاء أساليب غير الغازية. إن التقدم في فك الترميز العصبي والفائدة العملية للسيطرة غير الغازية بالأذرع الآلية سيكون له تأثير حاسم على تطور المضادات الحيوية العصبية غير الغازية.

القوة الأولى في العالم من الفكر الذراع الروبوتية

باستخدام أساليب جديدة للتكنولوجيا الحسية وتعلم الآلة Xe ، مع فريقه ، تمكنوا من الوصول إلى إشارات الدماغ العميقة ، مما حقق تحكمًا عالي الدقة في roboruki. بفضل التصوير العصبي غير الجراحي ونموذج جديد من المتابعة المستمرة ، تعلم النظام التغلب على إشارات EEG الصاخبة ، مما أدى إلى تحسن كبير في فك التشفير العصبي وسهل التحكم المستمر في الأجهزة الآلية في الوقت الحقيقي.

باستخدام BCI غير الغازية للسيطرةمع اليد الآلية التي تتعقب المؤشر على شاشة الكمبيوتر ، أثبت Xe مع الفريق لأول مرة أنه بإمكان المتلاعب الآن متابعة المؤشر بشكل مستمر. في السابق ، كانت هذه الأجهزة تتبع حركة المؤشر بحركات حادة منفصلة ، كما لو كانوا يحاولون "اللحاق" بأوامر من الدماغ - الآن يتبع الطرف المؤشر بسلاسة وبشكل مستمر.

في مقال نشر في مجلة العلوميصف فريق Robotics إنشاء منصة جديدة تهدف إلى تحسين مكونات الدماغ والحاسوب في BCI من خلال زيادة مشاركة المستخدم والتعلم ، وكذلك تحسين الدقة المكانية للبيانات العصبية غير الغازية من خلال تصور مصادر EEG.

تنص المقالة على أن النهج الفريد للفريق هوأدى حل هذه المشكلة إلى تحسين نظام التدريب BCI بنسبة 60 في المائة تقريبًا لمهام التمركز التقليدية ، كما حسّن من جودة التتبع المستمر لمؤشر الكمبيوتر بأكثر من 500 في المائة.

حتى الآن ، تم اختبار النظام معبمشاركة 68 شخصًا يتمتعون بالكفاءة (ما يصل إلى 10 جلسات لكل منهم) ، والأشخاص (حتى 10 جلسات لكل موضوع) ، بما في ذلك إدارة جهاز افتراضي والسيطرة على ذراع آلية للسعي المستمر. التجارب السريرية للتكنولوجيا بمشاركة هؤلاء المرضى ، يخطط العلماء لبدء إجراء في المستقبل القريب جدا.

</ p>

فيديو لأحد المشاركين في التجربة ،استخدام مؤشر افتراضي باستخدام واجهة كمبيوتر عصبي ، وكذلك ذراع آلية ، تتحكم فيها قوة التفكير للقيام بمهمة المراقبة المستمرة لهدف متحرك عشوائيًا

"على الرغم من المشاكل التقنية معيقول هيه: "باستخدام الإشارات غير الغازية ، نحن ملتزمون تمامًا بتقديم هذه التكنولوجيا الآمنة والفعالة من حيث التكلفة للأشخاص الذين يمكنهم الاستفادة منها".

"هذا العمل هو خطوة مهمة فيتطوير واجهات دماغية غير غازية - تقنية يمكن أن تصبح يومًا ما نظامًا عالميًا يساعد الأشخاص الذين يحبون الهواتف الذكية ".

يمكنك مناقشة الأخبار من خلال Telegram-chat.