Robotické rameno pojmenované po Lukovi Skywalkerovi umožňuje amputaci dotýkat se a cítit se znovu: „Skoro mě to rozplakalo“

Všechny Novinky
Domů Všechny novinky Věda Robotické rameno pojmenované po Lukovi Skywalkerovi umožňuje Amputaci dotýkat se a cítit ...
  • Všechny novinky
  • Věda

Robotické rameno pojmenované po Lukovi Skywalkerovi umožňuje amputaci dotýkat se a cítit se znovu: „Skoro mě to rozplakalo“

Dobrá zpravodajská síť - 24. července 2019
Foto: Dan Hixson / University of Utah College of Engineering

Díky průkopnickému novému technologickému úspěchu měla amputace Keven Walgamott dobrý pocit z používání své nové robotické paže k vyzvednutí vajíčka, aniž by ho rozdrtila.

To, co se zdá být jednoduché pro téměř všechny ostatní, může být pro Walgamotta, který ztratil levou ruku a část paže při elektrické nehodě před 17 lety, spíše herkulovský úkol. Když však vzal vejce, testoval prototyp špičkové protetické paže s prsty, které se nejenže mohou pohybovat, ale také pohybovat svými myšlenkami - a díky týmu biomedicínského inženýrství na univerzitě v Utahu. , on 'cítil' vejce dostatečně dobře, aby jeho mozek mohl říct protetické ruce, aby se příliš tvrdě nestlačila.

Je to proto, že tým vedený profesorem biomedicínského inženýrství University of Utah Gregory Clarkem vyvinul způsob pro „LUKE Arm“ (tak pojmenovaný po robotické ruce, kterou Luke Skywalker obdržel v Hvězdné války: Říše se vrací) napodobit způsob, jakým lidská ruka cítí objekty, zasláním příslušných signálů do mozku.

Jejich nálezy byly publikovány v novém příspěvku spoluautorem doktorského studijního programu biomedicínského inženýrství U Jacoba George a dalších kolegů v posledním vydání časopisu. Science Robotics.

PŘEKONTROLOVAT: 'Není to docela oblek Ant-Man', ale vědci objevují, jak zmenšit objekty na 1000. jejich původní velikost

'Změnili jsme způsob, jakým zasíláme tyto informace do mozku tak, aby odpovídaly lidskému tělu.' A přizpůsobením lidského těla jsme mohli vidět zlepšené výhody, “říká George. 'Děláme více biologicky realistických signálů.'

To znamená, že amputovaná osoba, která nosí protetickou ruku, může cítit dotek něčeho měkkého nebo tvrdého, přesně pochopit, jak ji vyzvednout, a provádět jemné úkoly, které by jinak nebyly možné u standardní protetiky s kovovými háčky nebo drápy na ruce.

„Skoro mě to rozplakalo,“ říká Walgamott o prvním použití ramene LUKE během klinických testů v roce 2017. „Bylo to opravdu úžasné. Nikdy jsem si nemyslel, že se v té ruce znovu cítím. “

Keven Walgamott a rameno LUKE - Fotografie od University of Utah Center for Neural Interfaces

Walgamott, realitní agent z West Valley City v Utahu, a jeden ze sedmi testovacích subjektů na univerzitě v Utahu, byl schopen škubat hrozny, aniž by je rozdrtil, sbíral vejce, aniž by to praskal, a držel ruku své ženy s pocitem v prstech podobných tomu schopného.

tajemství změny je zaměřit se

„Jednou z prvních věcí, kterou chtěl udělat, byl jeho snubní prsten. To je těžké dělat jednou rukou, “říká Clark. 'Bylo to velmi dojemné.'

Jak jsou tyto věci splněny, je pomocí složité řady matematických výpočtů a modelování.

humor je nakažlivé citace

DÍVEJ SE: Táta navrhuje plovoucí dron, který by mohl zabránit desítkám potenciálních utonutí

Armáda LUKE se vyvíjí již 15 let. Samotná ruka je vyrobena převážně z kovových motorů a částí s čistou silikonovou „kůží“ nad rukou. Je napájen externí baterií a je připojen k počítači.

Mezitím tým University of Utah vyvíjel systém, který umožňuje protetické paži proniknout do nervů nositele, které jsou jako biologické dráty, které vysílají signály do paže k pohybu. Dělá to díky vynálezu nazvanému Utah Slanted Electrode Array. Pole je svazek 100 mikroelektrod a drátů, které jsou implantovány do nervů amputace v předloktí a připojeny k počítači mimo tělo. Pole interpretuje signály z dosud zbývajících nervů paže a počítač je převádí na digitální signály, které říkají, že se má paže pohybovat.

Ale také to funguje opačně. Chcete-li provádět úkoly, jako je vyzvednutí objektů, vyžaduje více než jen mozek říkat ruce k pohybu. Protetická ruka se musí také naučit, jak „cítit“ předmět, aby věděla, jaký velký tlak vyvíjí, protože to nemůžete zjistit pouhým pohledem na něj.

VÍCE: První aplikace pro chytré telefony, která detekuje ušní infekce u dětí, může ušetřit zbytečné návštěvy lékaře

Nejprve má protetická ruka v ruce senzory, které vysílají signály do nervů přes pole, které napodobují pocit, že ruka něco popadne. Stejně důležité je však to, jak jsou tyto signály vysílány. To zahrnuje pochopení toho, jak váš mozek řeší přechody v informacích, když se poprvé dotkne něčeho. Při prvním kontaktu s předmětem vybuchnou nervy do mozku a pak se zužují. Opětovné vytvoření byl velkým krokem.

'Pouhé poskytnutí senzace je velký problém, ale způsob, jakým posíláte tyto informace, je také kriticky důležitý, a pokud to učiníte biologicky realističtějším, mozek to pochopí lépe a výkon tohoto senzoru bude také lepší,' říká Clark .

Aby toho bylo dosaženo, Clarkov tým použil matematické výpočty spolu se zaznamenanými impulsy z ramene primáta k vytvoření přibližného modelu toho, jak lidé přijímají tyto různé signální vzorce. Tento model byl poté implementován do systému LUKE Arm.

DÍVEJ SE: Vědci inspirováni knihou střední školy vytvářejí čistič vody ve tvaru růže, který za výrobu stojí jen 2 centy

Kromě vytvoření prototypu LUKE Arm se smyslem pro dotek, celkový tým již vyvíjí verzi, která je zcela přenosná a nemusí být připojena k počítači mimo tělo. Místo toho by bylo vše bezdrátově připojeno, což by nositeli poskytovalo úplnou svobodu.

Clark říká, že Utah Slanted Electrode Array je také schopen vysílat signály do mozku pro více než pouhý pocit doteku, jako je bolest a teplota, ačkoli papír se primárně zabývá dotykem. A zatímco jejich práce v současné době zahrnovala pouze amputaci, kteří ztratili své končetiny pod loktem, kde jsou umístěny svaly pro pohyb rukou, Clark říká, že jejich výzkum lze aplikovat také na ty, kteří ztratili ruce nad loktem.

Clark doufá, že v roce 2020 nebo 2021 budou moci tři testovací subjekty vzít zbraň domů k použití, dokud nebude schváleno federální nařízení.

Přetištěno z University of Utah

3d tištěné želvy shell

(HODINKY rameno v akci ve videu níže)

Buďte si jistí a sdílejte sílu dobrých zpráv se svými přáteli na sociálních médiích…

Coffee Cup

Chcete ranní trhnutí dobrých zpráv?


  • TAGY
  • Zdraví
  • Technologie
  • Postižení
  • Protetické
  • Robotika
  • Protéza
  • NewsCred
  • Hvězdné války
  • Lékařský
Dobrá zpravodajská síť

Doporučený produkt

16. prosince 2018 Blog zakladatelů

Vyberte si novinky

Vyberte si novinky Vyberte kategorii Dobré rozhovory Dobrý život Dobré podnikání Dobré zdraví GNN Podcast Všechny novinky USA Svět Inspirující zvířata Směje se Dobří Země Hrdinové Děti Svépomoc Zakladatelé Blog Věda Zdraví Umění a volný čas Celebrity Sportovní Náboženství Recenze Doma Business Nejlepší videa Español Dobré kousnutí V historii Citát dne 13. března 2018 Blog zakladatelů