Vytvořeno první robotické rameno na světě

Inženýři z Carnegie Mellon UniversitySpolupráce s odborníky z University of Minnesota učinila skutečný průlom ve vývoji neinvazivních metod pro řízení robotického zařízení. Pomocí neinvazivního neuropočítačového rozhraní (BCI) vytvořili vědci první robotické rameno na světě, ovládané lidským mozkem as možností sledovat směr kurzoru myši na obrazovce počítače. Jak uvádí portál Tech Explore, který informuje o vývoji, možnost použití neinvazivního způsobu řízení robotických zařízení bude mít širokou škálu aplikací. Tato technologie může být například velmi užitečná pro ochromené lidi.

Nevýhody moderních neuropočítačových rozhraní

V minulosti, neuropočítačová rozhraní už majíukázaly velmi vysokou přesnost kontroly robotických objektů, ale pro tento účel byly použity speciální implantáty, které byly implantovány do lidského mozku a sledovány potřebné signály. Zavedení těchto implantátů je velmi komplikovaný a poměrně nebezpečný úkol vyžadující chirurgický zákrok. Kromě toho jsou tato zařízení velmi drahá, ale ve skutečnosti mohou být velmi omezená ve svých schopnostech. Tyto mechanismy se proto používají ve velmi vzácných případech.

Jedním z hlavních současných rozvojových úkolůNeuropočítačová rozhraní jsou vytvoření méně invazivních a lépe neinvazivních technologií, které umožňují ochrnutým lidem ovládat své okolí nebo robotické končetiny silou svých myšlenek, což pomůže milionům lidí na celém světě zlepšit kvalitu svého života.

Problém je, že použitíneinvazivní neuropočítačová rozhraní, která sbírají informace o mozkových signálech prostřednictvím vnějších elektrod, spíše než prostřednictvím implantovaných do mozkových čipů, jsou doprovázena vzájemným přenosem mozku signálem „šumu“, což snižuje přesnost kontroly. Proto neinvazivní metody mentální kontroly robotických zařízení ztrácejí silně technologie využívající implantáty. Navzdory tomu se vývojáři nevzdávají a snaží se vytvořit přesnější metody řízení, které nevyžadují operaci.

A zdá se, že vedoucí oddělení biomedicínského inženýrství na Carnegie Mellon University profesor Bin Heh uspěl.

„Při vývoji robotických zařízení sZnačného úspěchu bylo dosaženo ovládáním myšlenkové síly prostřednictvím speciálních mozkových implantátů. Opravdu je. Klíčovým cílem tohoto vývoje je však vytvoření neinvazivních metod. Pokroky v neurálním dekódování a praktická užitečnost neinvazivního řízení s robotickými rameny budou mít zásadní vliv na vývoj neinvazivních neurobiotik, “komentuje.

První robotická ruka na světě

Využití nových metod senzorické technologie astrojové učení Xe, spolu se svým týmem, byl schopen získat přístup k hlubokým mozkovým signálům a dosáhnout tak vysoké přesnosti ovládání roboruki. Díky neinvazivnímu neuroimagingu a novému paradigmatu nepřetržitého pronásledování se systém naučil překonat hlučné EEG signály, což vedlo k významnému zlepšení v neuronovém dekódování a usnadnilo nepřetržité řízení robotických zařízení v reálném čase.

Použití neinvazivního BCI ke kontroles robotickou rukou, která sleduje kurzor na obrazovce počítače, Xe s týmem poprvé prokázal, že manipulátor může nyní nepřetržitě sledovat kurzor. Dříve tato zařízení sledovala pohyb kurzoru v ostrých diskrétních pohybech, jako by se pokoušely „dohnat“ příkazy mozku - nyní končetina plynule a plynule sleduje kurzor.

V článku publikovaném v časopise ScienceTým robotů popisuje vytvoření nové platformy, jejímž cílem je zdokonalit mozek a počítačové komponenty BCI zvýšením zapojení a učení uživatele, jakož i zlepšením prostorového rozlišení neinvazivních nervových dat prostřednictvím vizualizace zdrojů EEG.

Článek uvádí, že jedinečný přístup týmuŘešení tohoto problému zlepšilo systém školení BCI o téměř 60% u tradičních úkolů centrování a také zlepšilo kvalitu nepřetržitého sledování kurzoru počítače o více než 500 procent.

K dnešnímu dni byl systém testovánúčast 68 lidí s tělesným postižením (až 10 sezení pro každého), lidí (až 10 sezení pro každý předmět), včetně správy virtuálního zařízení a řízení robotické paže pro nepřetržitý provoz. Klinické studie technologie s účastí těchto pacientů, vědci plánují začít provádět ve velmi blízké budoucnosti.

</ p>

Video jednoho z účastníků experimentu,použití virtuálního kurzoru pomocí rozhraní neuropočítače, jakož i robotického ramene, řízeného silou myšlení, aby bylo možné průběžně sledovat náhodně se pohybující cíl

„I přes technické problémyPomocí neinvazivních signálů jsme plně odhodláni přinést tuto bezpečnou a cenově efektivní technologii lidem, kteří z ní mohou těžit, “říká Heh.

„Tato práce je důležitým krokemvývoj neinvazivních počítačově-mozkových rozhraní - technologie, která se jednou může stát univerzálním asistenčním systémem, který pomáhá lidem, jako jsou smartphony. “

O novinkách můžete diskutovat v chatu o telegramu.