Роботизированные протезы научились угадывать желания пользователей

На подходе новое поколение протезированных конечностей, управляемых силой мысли – исследователи создали «самообучающуюся» роботизированную руку. Устройство может быть использовано парализованными людьми, которым трудно найти общий язык с робопротезами, имеющимися сегодня на рынке.

Человеко-машинные интерфейсы, которые применяются в протезировании, тратят слишком много времени на передачу правильного сигнала от пользователя к искусственной конечности при выполнении поставленных задач. Новая разработка позволяет устройству с полуслова понимать намерения пользователя выполнить сложные движения.

Исследовательская команда из Федеральной политехнической школы Лозанны (Swiss Federal Institute of Technology, EPFL) разработала новый метод использования сигналов рассогласования, исходящих от мозга, которые возникают, когда протезу не удается выполнить требуемое действие.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Scientific Reports. Его участники управляли манипулятором с расстояния двух метров. Искусственная рука запоминала правильные движения и имитировала естественный процесс управления.

7-летний мальчик получает роботизированный протез в подарок от Железного Человека

Актер Роберт Дауни младший, сыгравший Тони Старка в «Железном человеке», всегда будет супергероем в глазах 7 летнего Алекса с врожденной травмой руки.

На днях Дауни, главный персонаж в картинах «Железный человек» и «Мстители», подарил Алексу бионический протез. Протез был разработан ученым Албертом Манеро, который является волонтером некоммерческой организации «LimbitlessSolutions», занимающейся разработкой напечатанных на 3-D принтере бионических протезов и их передачей детям по всему миру.

При встрече с Алексом, Роберт был одет в точности как Тони Старк. На видео Алекс весь светиться, когда пожимает руку Дауни. Новый бионический протез Алекса выглядит точь-в-точь как рука у Железного Человека, так что даже Старк слегка завидует.

Как говорит Манеро, печать одного бионическиго протеза занимает 50-70 часов, а сборка около 12 часов. При производстве протеза Манеро тесно сотрудничал с семьей Алекса. Таким образом мальчик получил полностью функциональную руку, которую сам контролирует своими бицепсами.

 

Заголовки газет пестрят именем Дауни, однако настоящий герой этой истории – Манеро и проект «Limbitless Solutions». Их цель – передавать 3-D напечатанные протезы детям, живущим в странах с низким уровнем развития медицины.

Это уже не первый бионический протез, выполненный в стиле Железного Человека. Благодаря некоммерческой организации E-Nable трехлетний Рейден Кахе, рожденный без пальцев на руке, бесплатно получил такой бионический протез.

Протез ноги оснащен системой технического зрения

Команда инженеров-механиков из Мичиганского Технологического университета уже разработала опытный образец протеза, действие которого имитирует естественную походку человека. Следующая цель ученых – встроить в роботизированный протез «глаза».

Представитель команды Растгаар говорит: «Мы разрабатываем искусственное зрение, основными элементами которого являются бюджетная видеокамера и контролируемое компьютером управляющее устройство, благодаря которому регулируется положение протеза.

«Камера распознает поверхность земли, в то время как компьютер уже знает куда следует делать следующий шаг. Компьютер считывает информацию о том, как пользователь двигает ногой», – объясняет Растгаар. «Затем компьютер обрабатывает информацию, поступающую с видеокамеры, и на этом основании корректирует положение лодыжки – правильный угол сгиба и подвижность ноги».

Таким образом, лодыжка идеально приспосабливается под манеру движения – спускается ли человек с лестницы или перешагивает яму на дороге.

Команда испытателей также поработала над дизайном протеза, сделав модель легче и современней. Новая система исполнительного механизма станет также легче в использовании – по желанию ее будет можно удалить. К примеру, если пользователь находится дома, передвигаться будет удобнее с пассивным протезом.

Разработчики надеются, что, в конце концов, их изобретение будет пущено в массы, «выйдет» за пределы лаборатории и найдет практическое применение. «Мы надеемся, что в будущем протез будет доступным на рынке, и сможет стать реальной помощью людям», – говорит руководитель проекта.

Управление перспективных исследовательских программ(DARPA) разрабатывает протезы будущего.

Одним из самых значимых способов, которым робототехника сможет помочь человеку является возврат «физической независимости» людям, у которых ее нет. Речь идет о роботизированных протезах рук и ног.

На этой неделе, управление исследовательских программ(DARPA) объявило, что заключило контракт с компанией  HAPTIX (компания занимается разработкой роботизированных протезов) Цель – создание роботизированной руки, абсолютно идентичной человеческой!

Вот два видео ролика, которые DARPA «выкинула» на Youtube сегодня:

Инвалиды с протезами от DEKA;

Американский армеец пытается взобраться по отвесной стене с использованием роботизированного протеза.

Основная задача компании добиться того, чтобы пользователь (инвалид) смог управлять рукой –  протезом абсолютно интуитивно. Манипулятор должен вести себя как биологическая рука, управляться как биологическая рука и ощущаться подобно биологической руке.