Luko Skywalkerio bioninė ranka tapo įmanoma ultragarso technologijomis
Tai bus realu, kad neįgalus asmuo galės naudoti fortepijoną ar groti muzikos instrumentais. Nuostabiu Luko Skywalkerio išradimu jis padarė bioninę ranką, kuri nėra toli nuo realybės žemės amputatams. Džordžijos technologijos instituto mokslininkai pagamino ultragarso jutiklį, leidžiantį amputams individualiai valdyti savo protezo figūrą, naudojant judesio judesius, kurių neįmanoma padaryti naudojant dabartinius komercinius prietaisus.
Garsus būgnininkas Jasonas Barnesas prieš penkerius metus dėl nelaimingo atsitikimo sukrėtė dešinę ranką, tačiau jis privertė gydytoją amputuoti dešinę ranką žemiau alkūnės, todėl turi raumenis, kurie valdo pirštą. Jis dirba su Weinbergu ir pirmą kartą naudojo bioninę ranką, kad galėtų naudotis fortepijonu, taip pat grojo „Žvaigždžių karų“ teminę dainą gitara taip pat bionine ranka.
„Mūsų protezo ranka maitinama ultragarso signalais, naudojant šią naują technologiją, ranka gali nustatyti, kuriuos pirštus amputuotojas nori judėti, net jei jie neturi pirštų“, - sakė Džordžijos technikos kolegijos profesorius Gilas Weinbergas, vadovauja projektui.
Barnesas prieš tai naudojo turimus elektromiogramos (EMG) jutiklius (pritvirtintus prie jo raumenų), tačiau jutikliai nėra tokie tikslūs, palyginti su dabartiniais. „EMG jutikliai nėra labai tikslūs, jie gali aptikti raumenų judėjimą, tačiau signalas yra per daug triukšmingas, kad būtų galima padaryti išvadą, kurį pirštą žmogus nori judėti. Mes bandėme patobulinti „EMG“ modelio aptikimą „Jason“, bet nepavyko kontroliuoti „pirštu po piršto“, - sakė „Weinberg“, „Georgia Tech“ muzikos technologijų centro direktorius.
Tada komanda aplink laboratoriją pamatė ultragarso aparatą ir jie bendradarbiavo su dar dviem „Georgia Tech“ profesoriais - Minoru Shinohara, Chrisu Finku ir Leventu Degertekinu, ir jų pagalba jiems pavyko pritvirtinti ultragarsinį zondą prie rankos. Tą patį zondą, kurį gydytojai naudojo tikrindami kūdikių judėjimą gimdoje, jie naudojo stebėdami, kaip juda Barneso raumenys.
„Tada ir turėjome„ Eureka “akimirką“, - sakė Weinbergas.
Weinbergas ir jo komanda kiekvieną unikalų Barneso raumenų judesį įvedė į algoritmą, kuris greitai gali pagrįsti, kuris pirštas nori judėti. Bioninė ranka taip pat sugeba aptikti nenutrūkstamus ir vienu metu vykstančius kiekvieno piršto judesius, tiksliai apskaičiuojant neįgalaus žmogaus numatytą jėgą.
„Tai visiškai nerimauja, ši nauja ranka leidžia man daryti viską, ko noriu, skriejant, nekeičiant režimų ir nespaudžiant mygtuko. Niekada nemaniau, kad mums pavyks tai padaryti “, - sakė Barnesas.
Pirmasis Weinbergo laboratorijos išradimas Barnesui yra tas, kad 2014 m. Jie pritvirtino jam protezinę ranką su dviem būgneliais. Dabar bioninė ranka yra antrasis „Weinberg's Lab“ Barneso kūrinys. Pirmasis kūrinys suteikė galimybę dar kartą groti būgnu su lazda, kuri groja greičiau nei bet kuris pasaulio būgnininkas, nes jis mėgsta groti būgnais. Weinbergo robotas visame pasaulyje atkreipia dėmesį į Barneso koncertus keturiuose žemynuose, vieną iš jų Barnesas atliko Kenedžio centre Vašingtone ir „Moogfest“. Taigi pirmasis kūrinys pakelia Weinbergą į įspūdingą kūrybos lygį, todėl jie mano, kad antrasis kūrinys stebina pasaulį Barneso bionine ranka ir pasirodymu, kurio jam trūksta nuo 2012 m.
„Jei šio tipo rankos gali dirbti su muzika, kažkas tokio subtilaus ir išraiškingo, kaip grojimas pianinu, ši technologija taip pat gali būti naudojama daugeliui kitų rūšių smulkiosios motorikos veiklai, pavyzdžiui, maudytis, tvarkytis ir maitinti, aš taip pat įsivaizduoju darbingą asmenys, galintys nuotoliniu būdu valdyti robotus ir rankas, tiesiog judindami pirštus “, - sakė Weinbergas.
Šaltinis: Georgia Tech