fbpx

Nu e SF! Brațul robotic LUKE le permite invalizilor să simtă obiectele pe care le ating

Această proteză se conectează la nervii purtătorului și îi permite să simtă tactil obiectele pe care le manipulează. În timpul testelor, invalizii au putut să rupă bobițe de struguri de pe un ciorchine fără să le strivească, să apuce ouă fără să le crape și chiar să tasteze numere pe ecranul unui telefon.

Cercetările referitoare la protezele robotice progresează foarte repede, dar există un anumit obstacol care se dovedește a fi foarte dificil de depășit: simțul tactil.

Acest simț ne ajută, printre altele, să controlăm forța cu care prindem un lucru în mână, ceea ce are o importanță vitală atunci când vine vorba de controlul motor fin pentru manipularea obiectelor delicate.

Un veteran de război testează brațul LUKE. Foto: captură YouTube

Iată noul upgrade al brațului robotic LUKE, botezat după Luke Skywalker, eroul din Star Wars cu o mână robotică. Versiunile prototip ale acestei proteze robotice pot fi conectate la nervii persoanei care o poartă.

Și, mulțumită inginerilor de la Universitatea din Utah, mâna le poate conferi acum purtătorilor și abilitatea de a simți tactil obiectele.

Aceste progrese spectaculoase i-au permis unuia dintre cei care poartă proteza să se descurce fără probleme cu un ciorchine de struguri, să decojească o banană și chiar să simtă în palma robotică atingerea soției sale!

Keven Walgamott și-a pierdut mâna stângă și o parte din braț într-un accident survenit cu 17 ani în urmă. Când echipa de cercetare a căutat o persoană care a suferit amputări ca să testeze prototipul de proteză robotică pe care l-a dezvoltat, Kevin s-a oferit voluntar.

Articolul continuă mai jos

Abonează-te gratuit la newsletter și vei primi zilnic pe email cele mai interesante articole, filme și recomandări!

Click pentru abonare ▸

Fii fără grijă, nu facem spam.

În 2014, autoritățile din SUA au permis fabricarea unui model mai puțin avansat al brațului robotic LUKE. Foto: makezine.com

„Aproape că mi-au dat lacrimile. A fost de-a dreptul uimitor. Nu am crezut că voi mai putea să simt ceva cu mâna asta”, a afirmat Kevin, referindu-se la momentul în care și-a folosit brațul pentru prima oară.

Brațul a fost perfecționat în urma a 15 ani de muncă și se folosește de felul în care creierul uman controlează membrele, trimițând semnale prin sistemul nervos.

Această tehnologie se numește stimulare nervoasă periferică, iar inginerii cercetează de ani de zile felul în care este folosită pentru protezele membrelor superioare.

Electrozii sunt atașați de nervii brațului deasupra locului amputării și, de asemenea, de proteză. Apoi, utilizatorul se gândește să își miște mâna și brațul.

Acum, persoanele care au suferit amputări își pot redobândi simțul tactil mulțumită protezei robotice inspirate de personajul Luke Skywalker din „Războiul Stelelor”. Foto: CNN.com

Este nevoie de puțin antrenament – fiecare are o activitate neuronală diferită -, însă, treptat, software-ul care coordonează brațul învață semnalele neuronale ale utilizatorului pentru a controla proteza, iar dexteritatea de bază este refăcută încetul cu încetul.

Brațul LUKE, dezvoltat de Mobius Bionics, are 100 de microelectrozi care sunt conectați la nervii din zona superioară a brațului și, de asemenea, la un computer extern.

Însă simțul tactil este reluat de la membru la creier, așa că pentru a genera o abilitate robotică de „a simți”, echipa de cercetare avea nevoie de soluții noi.

Mâna robotică are senzori care pot imita senzația tactilă. Provocarea de a transmite această informație înapoi la creier într-un mod corect este pasul următor și cel mai dificil.

Testele au demonstrat că invalizii pot manipula cu brațul LUKE obiecte fragile (ouă, struguri, telefoane cu ecran tactil) fără a le strivi. Secretul este simțul tactil mediat de electrozi și calculator. Foto: Universitatea din Utah

„Faptul că putem oferi o senzație este o mare realizare. Însă modalitatea prin care trimiți această informație este, de asemenea, de o importanță critică, iar dacă faci ca această modalitate să fie mai realistă din punct de vedere biologic, creierul o va înțelege mai bine și calitatea senzației va fi, de asemenea, mai bună”, afirmă Gregory Clark, specialist în bioinginerie și cercetător la Universitatea din Utah.

O proteză tactilă dezvoltată de DARPA și lansată în 2015 a rezolvat această problemă cu electrozi conectați direct la cortexul senzorial al creierului, însă echipa lui Clark dorea o soluție mai puțin invazivă.

Când atingi ceva, o salvă de semnale este imediat trimisă pe calea nervilor până la creier, după care se estompează. Echipa a înregistrat această activitate la mâna unei primate și a făcut calcule matematice pentru a afla cu aproximație felul în care acest proces se produce la oameni.

Un model bazat pe aceste calcule a fost apoi integrat software-ului pentru Brațul LUKE și rafinat. Și a funcționat! I-a oferit lui Walgamott destul simț tactil încât să fie capabil să smulgă strugurii de pe ciorchine fără să-i zdrobească.

Putea să apuce un ou fără să-l crape, putea decoji o banană fără s-o strivească și putea chiar să trimită un SMS de pe telefon.

„Unul dintre primele lucruri pe care a vrut să le facă a fost să-și pună verigheta. Asta este greu de făcut cu o singură mână. Am fost foarte mișcat”, a spus Clark.

Proiectul se concentrează în primul rând asupra simțului tactil, însă există și capacitatea de a transmite temperatura și durerea, lucru pe care cercetătorii vor să-l dezvolte în continuare în viitor.

De asemenea, echipa vrea să dezvolte o versiune wireless a brațului LUKE care să nu aibă nevoie să fie conectată la un computer extern, ca să poată fi folosită în viața de zi cu zi.

Deocamdată, este doar un prototip de cercetare în laborator, însă echipa speră că, până în 2021, participanții la studiu vor putea să ia acasă propriile lor brațe LUKE.


Distribuie articolul:

Citește în continuare

>