DARPA creează mâna robotului care se poate simți de fapt

Știința-ficțiune ne-a promis de mult membrele protetice care pot întâlni sau depăși capacitatea omului și a omologilor lor de sânge. Videogame și filme ca Deus Ex Deus Ex: Căderea este în afara. Este orice bun? Deus Ex: Căderea este în afara. Este orice bun? Acest joc captează gloria jocurilor vechi sau nu se încadrează? Citește mai mult și eu, Robot, am strâns o mulțime de kilometri din acest trope. De mulți ani, însă, această idee a fost un pic o glumă bolnavă pentru adevărații amputați, care sunt adesea blocați folosind gheare mecanice simple.

În cele din urmă, tehnologia a început să atingă viziunea science fiction. Săptămâna aceasta, DARPA a anunțat o nouă descoperire care aduce un sens natural al atingerii acestor membre mecanice.

Tehnologie avansată

Pentru picioare, înlocuitorii sunt deja destul de sofisticați. Iată protestaistul Hugh Herr Cum se va extinde Bionics și vă va îmbunătăți viața Cum se va extinde Bionics și vă va îmbunătăți viața Gândindu-vă la un flux de știință science fiction, știința bionicii este privită adesea ca fiind sinistră. Cu toate acestea, în lumea reală, tehnologiile bionice vă pot extinde și îmbunătăți viața. Citește mai mult, arătând picioarele sofisticate robotizate, care le permit utilizatorilor să meargă, să alerge, să sară și chiar să danseze, perfect natural.

Din nefericire, armele s-au dovedit a fi o provocare mai dură. Picioarele servesc o funcție bine definită: mențineți-o în poziție verticală în timpul mișcării. Acest obiectiv este atât de simplu încât membrul poate deduce, de obicei, ceea ce are nevoie de acesta din context, folosind doar câțiva senzori. În schimb, folosim arme pentru tot felul de lucruri, ceea ce le face mult mai greu de controlat.

Membrele robotice timpurii aveau doar câteva grade de libertate - poate un cot, o încheietură a încheieturii și un mecanism de prindere. Acestea ar putea fi controlate folosind, de exemplu, butoanele din interiorul unui pantof. Aceasta funcționează pentru unele lucruri - ținând un obiect sau chiar mânuind - dar nu reușește pentru mai multe sarcini neobișnuite sau delicate. Pe măsură ce robotica a devenit mai sofisticată 5 Roboți avansați umanoizi trebuie să credeți că aveți 5 roboți umanoizi avansați pe care trebuie să le credeți Aici numărăm câțiva dintre cei mai impresionați roboți umanoizi create vreodată. Viitorul roboticii vine, și este mai greu decât oricând. Mai mult, metodele de control al acestor arme au fost forțate să se îmbunătățească.

Unul dintre principalii inovatori în acest domeniu a fost DARPA, o ramură a DoD care studiază tehnologii futuriste, care dezvoltă proteze pentru veterani răniți. Iată una dintre brațele lor cele mai recente prototipuri, care este la fel de puternică și aproape dexteră ca un adevărat membru uman.

Evident, acest lucru nu poate fi controlat prin butoanele din pantofii dvs.! Cele două tehnici moderne de control modern implică o interfață directă cu sistemul nervos Conectarea la creier și corp - Viitorul calculatoarelor implantate Conectarea creierului și corpului - Viitorul calculatoarelor implantate Cu tendința actuală de inovație tehnică și avansare, acum este un moment bun pentru a explora stadiul actual al tehnologiei informatice-umane. Citeste mai mult .

Re-enervarea vizată lucrează prin separarea nervilor care conduc membrul lipsă și direcționându-i în țesutul muscular al pieptului. Apoi, atunci când utilizatorul încearcă să se miște diferite articulații în braț, în loc de mici bucăți de piept musculare flex. Aceste flexibile pot fi detectate și folosite pentru a controla brațul. Pentru utilizatorii care au o cantitate substanțială de brațe rămase, poate fi posibilă și ridicarea flexiei mușchilor care rămân, fără a utiliza intervenția chirurgicală.

Iată Miles O'Brian de la PBS care încearcă să utilizeze brațul DARPA folosind această tehnică:

Cealaltă opțiune este creier electrozi. Pentru aceasta procedura, utilizatorul sufera o interventie chirurgicala pentru a implanta o matrice de electrozi de cateva milimetri lungime pe zona creierului implicata in controlul mainilor. Matricea electrodului are sute de electrozi individuali, fiecare înregistrând diferite modele de neuroni. Un algoritm de învățare a mașinilor 4 Algoritmi de învățare a mașinilor care vă formează viața 4 Algoritmi de învățare în mașină care vă modelează viața Este posibil să nu realizați acest lucru, însă învățarea mecanică este deja în jurul tău și poate exercita un nivel surprinzător de influență asupra vieții tale. Nu mă credeți? S-ar putea să fii surprins. Read More poate fi instruit cu aceste date pentru a permite brațului să interpreteze voința utilizatorului și să acționeze în consecință.

Tehnologie atrăgătoare

Din păcate, prin ea însăși, acest lucru nu este suficient pentru a controla în mod natural un membru. Oamenii se bazează pe simțul lor de atingere și pe modul în care sunt poziționați membrele (propriocepție) pentru a îndeplini aproape orice sarcină. A fi obligat să se bazeze doar pe informații vizuale face membrele noastre stângace și greoaie.

Deci, cum adaugi un sentiment de atingere a unui braț robotic?

Senzorii sunt ușori, dar obținerea informațiilor înapoi în organism este o provocare. O tehnologie în curs de dezvoltare este atașarea de electrozi la fasciculele nervoase din membrul rămas. Din păcate, acest lucru limitează numărul de canale touch la doar câteva - feedback-ul este relativ brut. Iată Miles O'Brian din nou, intervievând un amputat care a implantat acești electrozi.

O abordare diferită și cea pe care DARPA a făcut-o recent cu un progres este să se întoarcă în creier și să utilizeze electrozi pentru ao stimula, “închiderea bucla” astfel încât brațul să poată fi controlat și senzorii săi simțit prin interfața neurală directă. Aceasta este mult mai naturală și mult mai fină decât ceea ce a fost posibil înainte.

Potrivit anunțului DARPA, utilizatorul, un om quadriplegic în vârstă de 28 de ani, a fost capabil să simtă și să controleze un membru robotic cu mare precizie, folosind o matrice de electrozi implantată în creierul său. Utilizatorul, care a fost legat la ochi, a fost capabil să determine ce deget a fost atins cu o precizie aproape perfectă, și a raportat că se simțea ca propriile degete organice să fie stimulate. A fost prima dată când va putea să-și simtă degetele în mai mult de zece ani.

El a fost chiar capabil, atunci când cercetătorii au atins două degete, să observe că ceva nu este în regulă și a întrebat dacă încearcă să joace un truc asupra lui. Aceasta este o indicație a cât de precisă este acest sens sintetic de atingere. In viitorul nu prea indepartat, implanturi cerebrale mai sofisticate Controlarea creierului cu lumina: este posibil cu optogenetica Controlul creierului cu lumina: este posibil cu optogenetica In ultimii ani, o noua tehnica numita "optogenetica" este in curs de dezvoltare, care poate ajuta oamenii de stiinta pentru a dezvălui secretele creierului (și a trata tulburările sale) într-un mod cu totul nou. Citește mai mult ar putea permite utilizatorilor să efectueze sarcini complicate, cum ar fi plierea origami sau redarea unui instrument muzical.

Calea spre piață

Din nefericire, există un drum lung de la acest tip de succes la laborator pentru a schimba efectiv viața amputanților. În timp ce acest tip de cercetare de ultimă oră este interesantă, mulți amputați trăiesc în continuare cu proteze mecanice simple, cu cârlig divizat. Aceste sisteme simple au fost inițial dezvoltate în timpul războiului civil și nu au avansat prea mult de atunci. Gulful dintre ceea ce este posibil și ceea ce oamenii folosesc de fapt este imens. Vor fi câțiva ani înainte de a putea ajunge la un decalaj pentru cei mai mulți amputați.

Ce crezi despre această tehnologie? Tu sau un iubit lipsesc un membru? Ce fel de proteză folosiți? Distribuiți povestirile în comentarii.

Creditele de imagine: bratul robot de la Ociacia prin Shutterstock

Explorați mai multe despre: Tehnologia Bionic, Știința Geeky, Robotica, Science Fiction.