Luke Skywalkerin bioninen käsi mahdollistaa ultraäänitekniikan
On totta, että vammainen henkilö pystyy käyttämään pianoa tai soittamaan soittimia, Luke Skywalkerin hämmästyttävän keksinnöllä hän teki bionisen käden, joka ei ole kaukana todellisuudesta maan amputeille. Georgian teknillisen instituutin tutkijat tekivät ultraäänianturin, jonka avulla amputeet voivat hallita proteesinsa yksilöllisesti moottorikäden avulla, jota ei voitu tehdä nykyisin kaupallisesti saatavilla olevien laitteiden avulla.
Jason Barnes, kuuluisa rumpali, ampui oikean käsivartensa viisi vuotta sitten onnettomuuden vuoksi, mutta pakotti lääkärin amputaatioon oikean kätensä kyynärpään alapuolelle, joten lihakset hallitsevat sormea. Hän työskentelee Weinbergin kanssa ja käytti ensimmäistä kertaa bionista kättä ja pystyi käyttämään pianoa. Hän soitti myös Tähtien sota -teeman kitaralla myös bionisella kädellä.
"Proteesivartemme saa virtansa ultraäänisignaaleilla. Tämän uuden tekniikan avulla käsivarsi voi havaita, mitä sormia amputaatio haluaa liikkua, vaikka heillä ei olisi sormia", kertoo Georgian teknillisen korkeakoulun professori Gil Weinberg, joka johtaa projektia.
Barnes käytti saatavilla olevia (hänen lihakseen kiinnitettyjä) elektromyogrammi (EMG) -antureita ennen sitä, mutta anturit eivät ole kovin tarkkoja verrattuna nykyiseen. "EMG-anturit eivät ole kovin tarkkoja, ne voivat havaita lihasten liikkeen, mutta signaali on liian meluisa päättelemään, minkä sormen henkilö haluaa liikkua. Yritimme parantaa EMG: n mallintunnistusta Jasonille, mutta emme saaneet sormelta sormelta hallintaa ”, kertoi Weinberg, Georgia Techin musiikkitekniikan keskuksen johtaja.
Sitten joukkue näki ultraäänikoneen laboratorion ympärillä, ja he tekivät yhteistyötä kahden muun Georgia Techin professorin - Minoru Shinoharan, Chris Finkin ja Levent Degertekinin - kanssa ja heidän avullaan he saivat menestystä kiinnittämällä ultraäänianturin käsivarteen. Sama koetin, jota lääkärit käyttivät tarkistaakseen vauvojen liikkeen kohdussa, ja he käyttivät sitä tarkkailemaan, kuinka Barnesin lihakset liikkuivat.
"Silloin meillä oli Eureka-hetki", Weinberg sanoi.
Weinberg ja hänen tiiminsä ruokkivat Barnesin lihaksen jokaisen ainutlaatuisen liikkeen algoritmiin, joka pystyy nopeasti perustelemaan, mikä sormi haluaa liikkua. Bioninen käsi pystyy myös havaitsemaan jokaisen sormen jatkuvan ja samanaikaisen liikkeen laskemalla vammaisen henkilön tarkan voiman.
"Se on täysin mielenrauhaa, tämä uusi käsivarsi antaa minulle mahdollisuuden tehdä haluamasi otteen lennossa, vaihtamatta tilaa tai painamatta painiketta. En koskaan ajatellut, että pystyisimme tekemään tämän ”, sanoi Barnes.
Weinberg's Labin ensimmäinen keksintö Barnesille on, että he asentivat hänelle proteesivarren kahdella rumpukapulalla vuonna 2014. Nyt bioninen käsi on Weinbergin Labin toinen luomus Barnesille. Ensimmäinen luomus antoi hänelle mahdollisuuden soittaa rumpua uudestaan tikkulla, joka soittaa nopeammin kuin mikään rumpali maailmassa, koska hän rakastaa soittamaan rumpua enemmän. Weinbergin robotti kiinnittää maailmanlaajuisesti huomiota Barnesin konsertteihin neljällä mantereella, yhden heistä esitti Barnes Kennedy Centerissä Washington DC: ssä ja Moogfest. Joten ensimmäinen luominen vie Weinbergin vaikuttavalle tasolle, joten heidän mielestään toinen luomus hämmästyttää maailmaa Barnesin bionisella kädellä ja suorituskyvyltä, jota häneltä puuttuu vuodesta 2012 lähtien.
"Jos tämäntyyppiset käsivarret voivat toimia musiikin parissa, mikä on yhtä hienovaraista ja ilmeikäs kuin pianon soittaminen, tätä tekniikkaa voidaan käyttää myös moniin muihin tyyppisiin hienomotorisiin harrastuksiin, kuten uiminen, hoito ja ruokinta. henkilöt, jotka pystyvät hallitsemaan robottien aseita ja käsiä etäältä yksinkertaisesti liikuttamalla sormiaan ”, Weinberg kertoi.
Lähde: Georgia Tech