Minimuscles اجازه جانبازان کنترل یک ربات دست با ذهن خود

افراد گم شده و یک دست استفاده می شود ذهن خود را به کنترل یک پروتز یک هدایت سیگنالها از اعصاب در بازو.

اوان Dougherty/دانشگاه میشیگان مهندسی

ساختمان یک دست رباتیک یک چیز است. گرفتن آن را به انجام مناقصه خود را دیگری است. برای همه دست به شکل پروتز طراحی شده برای خم پیچیده هر مشترک در نشانه وجود دارد هنوز هم مشکل از نحوه ارسال که نشانه از مغز پوشنده لباس است.

در حال حاضر با بهره برداری از سیگنال های اعصاب در بازو و محققان فعال جانبازان به دقت کنترل یک دست رباتیک فقط با فکر کردن در مورد آنها در نظر گرفته شده حرکات انگشت. رابط کاربری که متکی بر مجموعه ای از کوچک عضلانی گرافت به تقویت یک کاربر از سیگنال های عصبی فقط با تصویب اولین آزمایش خود را در افراد: این ترجمه آن سیگنال به حرکات خود دقت ماند پایدار در طول زمان است.

“این است که واقعا بسیار امیدوار کننده و قطعه دوست داشتنی از کار می گوید:” گرگوری کلارک عصبی مهندس در دانشگاه یوتا بود که درگیر در تحقیق ، آن را “باز می شود تا فرصت های جدید برای کنترل بهتر است.”

ترین زمان رباتیک پروتز کار با ضبط—از سطح پوست—سیگنال های الکتریکی از عضلات دست نخورده باقی مانده پس از قطع. برخی از جانبازان می تواند راهنمای خود دست مصنوعی با انقباض ماهیچه های باقی مانده در ساعد که کنترل انگشتان دست خود را. اگر این عضلات از دست رفته مردم می توانند یاد بگیرند به استفاده کمتر از حرکات بصری مانند خم عضلات در بازو.

این تنظیم می تواند شیک ، این سیگنال الکتریکی تغییر زمانی که یک فرد بازو و عرق متورم یا ورقه در اطراف سوکت پروتز. به عنوان یک نتیجه از این دستگاه باید recalibrated و بیش از بیش و بسیاری از مردم تصمیم می گیرید که با پوشیدن سنگین بازوی روباتیک در تمام طول روز فقط به ارزش آن می گوید Shriya Srinivasan یک مهندس پزشکی در موسسه تکنولوژی ماساچوست.

اما راه دیگری وجود دارد به شیر به یک فرد در نظر گرفته شده حرکات: با گوش دادن به اعصاب است که انتقال دستورات مغز پایین دست است. سیم کاشته شده به طور مستقیم به این اعصاب می توانید ضبط سیگنال های الکتریکی برای کنترل پروتز. اما سیگنال های ضعیف و حرکات کوچک خوب فیبر عصبی نسبت به ضبط الکترود می توانید تغییر دهید و یا مبهم عصب ظریف پیام.

بنابراین محققان تلاش کرده اند برای تقویت سیگنال های عصبی با اتصال آنها را به یک عضله است. برخی از جایگزین اعصاب از بازو به یک عضله سینه و برداشت قوی سیگنال الکتریکی به عنوان یک فرد قرارداد که عضله با فکر کردن در مورد حرکت دست خود را.

اما جراحان باید نوار کردن برخی از اعصاب موجود در قفسه سینه به مسیر در آنهایی که جدید. به عنوان کلارک آن را قرار می دهد “وجود دارد تنها یک ماشین است که می تواند مناسب در نقطه پارکینگ.” این بدان معناست که این روش ممکن است سازش عضله برخی از جانبازان با استفاده از به حرکت خود باقی مانده بازو.

برای حدود 10 سال یک تیم به رهبری توسط جراح پلاستیک پل Cederna در دانشگاه میشیگان (UM), Ann Arbor, شده است در حال توسعه یک روش جایگزین: به اعصاب جدید minimuscles خود را. محققان منزوی بسته نرم افزاری از الیاف از هر یک از عمده اعصاب در بازو و بسته بندی هر بسته نرم افزاری در یک تکه از بافت های عضلانی تقریبا به اندازه یک گیره کاغذ اغلب برداشت از ران. این فرایند اساسا ایجاد یک مجموعه جدید از انگشت عضلات داخل یک فرد ساعد و یا ماشین آلات کشاورزی.

به دلیل بسته بندی اعصاب این راه نیز تسکین می دهد انواع خاصی از درد مشترک پس از قطع صدها نفر از مردم در حال حاضر به حال روش—اما بدون سیم ایمپلنت های است که می تواند رکورد از عضلات برای کنترل پروتز. در یک مطالعه جدید از امروز در علم پزشکی ترجمه, Cederna و UM عصبی مهندس سینتیا Chestek توصیف این آزمون برای اولین بار است که کنترل گام.

در سه نفر از شرکت کنندگان با قطع عضو در نقاط مختلف در طول بازو که در حال حاضر عضله ایمپلنت سیم های وارد شده از طریق پوست در نزدیکی عضله گرافت می تواند به راحتی خود را انتخاب کنید تا سیگنال های الکتریکی محققان گزارش. حتی با قطع تا نزدیکی شانه یک کامپیوتر می تواند تفسیر که عضلات کوچک بودند پیمانکاری و چه مقدار برای جداسازی های مختلف در نظر گرفته شده حرکات—انعطاف پذیری از اشاره گر انگشت در مقابل شست و به عنوان مثال.

“انزوای که آنها با این عضله کوچک گرافت است که واقعا بسیار قابل توجه” کلارک می گوید.

دو نفر از شرکت کنندگان در—هر دو با قطع عضو در مچ دست—تصمیم گرفتند برای دراز مدت الکترود ایمپلنت اجازه داده است که بیشتر تست دست خود را کنترل کنید. با استفاده از الگوریتمهای کامپیوتری که “آموخته” به ترجمه سیگنال های الکتریکی به حرکات در نظر گرفته شده که شرکت کنندگان می تواند بی درنگ یک دست مجازی بر روی صفحه نمایش کامپیوتر به فرض هر یک از پنج موقعیت در نشانه. و هنگامی که کنترل به صورت تجاری در دسترس پروتز به نام لوقا بازوی هر دو شرکت کنندگان می تواند حرکت انگشت شست به اهداف دقیق در فضا و انتخاب کنید تا و پشته مجموعه ای از بلوک های چوبی.

چون پروتز متکی بر سیگنالها از اعصاب به طور طبیعی درگیر در حرکت دست شرکت کنندگان می تواند آن را به حرکت راه آنها آن را می خواستم در اولین تلاش Chestek می گوید: وجود دارد هیچ چیز برای آنها را به یاد بگیرند. و بدون recalibrating سیستم تیم او در بر داشت که شرکت کنندگان حفظ همان درجه از کنترل پس از 300 روز. “هیچ دلیلی وجود دارد این امر دور” Chestek می گوید. “عصب پایدار است و خوشحال است.”

راه اندازی آماده نیست و برای بار نخست. در حال حاضر سیم افسار شرکت کنندگان به آزمایشگاه تجهیزات است که می خواند و تفسیر سیگنال های الکتریکی. Chestek و Cederna در نهایت به منظور توسعه یک برنامه جمع و جور ایمپلنت که نمی کند نیاز به سیم است که از چوب از طریق پوست. اگر این دستگاه می توان به بهینه سازی و پیروزی تصویب قانونی آن ممکن است ارائه جانبازان رباتیک زائده که کمتر از یک تعداد انگشت شماری.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

نرم افزار گرامرلی

ایندکسر