Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Создана первая в мире управляемая силой мысли роботизированная рука

Инженеры из Университета Карнеги – Меллона в сотрудничестве со специалистами из Миннесотского университета совершили настоящий прорыв в области разработки неивазивных методов управления роботизированным устройством. Используя неинвазивный нейрокомпьютерный интерфейс (BCI) ученые создали первую в мире роботизированную руку, управляемую человеческим мозгом и обладающую возможностью следить за направлением курсора мыши на экране компьютера. Как отмечает портал Tech Explore, сообщающий о разработке, возможность использования неинвазивного метода управления роботизированными устройствами будет иметь широкий спектр применений. Например, данная технологий может оказаться очень полезной для парализованных людей.

Создана первая в мире управляемая силой мысли роботизированная рука

Недостатки современных нейрокомпьютерных интерфейсов

В прошлом нейрокомпьютерные интерфесы уже показывали весьма высокую точность управления роботизированными объектами, однако для этого использовались специальные имплантаты, которые вживлялись в мозг человека и отслеживали нужные сигналы. Внедрение этих имплантатов – весьма сложная и довольно опасная задача, требующая хирургического вмешательства. Помимо этого, такие устройства очень дорого стоят, а на деле могут оказаться весьма ограниченными в своих возможностях. Поэтому подобные механизмы применяются в очень редких случаях.

ActionTeaser.ru — тизерная реклама

Одной из основных текущих задач сферы разработки нейрокомпьютерных интерфейсов является создание менее инвазивных, а лучше – полностью неинвазивных технологий, которые позволят парализованным людям управлять своим окружением или роботизированными конечностями силой своих мыслей, чем помогут миллионам человек по всему миру улучшить качество своей жизни.

Проблема заключается в том, что использование неинвазивных нейрокомпьютерных интерфейсов, которые собирают информацию о сигналах мозга через внешние электроды, а не через имплантируемые в мозг чипы, сопровождается передачей вместе сигналами мозга количества «шума», который снижает точность управления. Поэтому неивазивные методы мысленного управления роботизированными устройствами сильно проигрывают технологиям с использованием имплантатов. Несмотря на это, разработчики не сдаются и пытаются создать более точные методы управления, которые не будут требовать хирургического вмешательства.

И, похоже, заведующему кафедрой биомедицинской инженерии Университета Карнеги – Меллона, профессору Бину Хе это удалось.

«В сфере разработки роботизированных устройств с управлением силой мысли через специальные мозговые имплантаты достигнуты значительные успехи. Это действительно так. Однако ключевой целью подобных разработок является создание неинвазивных методов. Достижения в области нейронного декодирования и практическая полезность неинвазивного контроля роботизированными руками окажут важнейшее влияние на развитие неинвазивной нейробиотики», — комментирует Хе.

Первая в мире управляемая силой мысли роботизированная рука

Используя новые методы сенсорных технологий и машинного обучения Хе вместе со своей командой смог получить доступ к глубинным сигналам мозга, достигнув высокой точности управления роборукой. Благодаря неинвазивной нейровизуализации и новой парадигме непрерывного преследования, система научилась преодолевать шумные сигналы ЭЭГ, что привело к значительному улучшению нейронного декодирования и облегчило непрерывное управление роботизированными устройствами в режиме реального времени.

Используя неинвазивный BCI для управления роботизированной рукой, которая отслеживает курсор на экране компьютера, Хе с командой впервые продемонстрировал, что манипулятор теперь может непрерывно следовать за курсором. Ранее подобные устройства следовали за движением курсора резкими, дискретными движениями, как будто пытались «догнать» команды мозга – теперь конечность следует за курсором плавно и непрерывно.

В статье, опубликованной в журнале Science Robotics, команда описывает создание новой платформы, которая направлена на улучшение «мозговых» и «компьютерных» компонентов BCI за счет повышения вовлеченности пользователей и их обучения, а также усовершенствования пространственного разрешения неинвазивных нейронных данных посредством визуализации источников ЭЭГ.

В статье указано, что уникальный подход команды к решению этой проблемы улучшил систему обучения BCI почти на 60 процентов для традиционных задач центрирования, а также повысил качество непрерывного отслеживания компьютерного курсора более чем на 500 процентов.

К настоящему моменту система была проверена с участием 68 работоспособных людей (до 10 сеансов для каждого), людях (до 10 сеансов для каждого субъекта), включая управление виртуальным устройством и управление роботизированной рукой для непрерывного преследования. Клинические испытания технологии с участием настоящих пациентов ученые планируют начать проводить в самом ближайшем будущем.

Создана первая в мире управляемая силой мысли роботизированная рука

Видео одного из участников эксперимента, использующего виртуальный курсор с помощью нейрокомпьютерного интерфейса, а также роботизированной руки, управляемой силой мысли для выполнения задачи по непрерывному контролю случайно двигающейся цели

«Несмотря на технические проблемы с использованием неинвазивных сигналов, мы полностью привержены тому, чтобы донести эту безопасную и экономичную технологию до людей, которые могут извлечь из нее пользу», – говорит Хе.

«Эта работа представляет собой важный шаг в развитии неинвазивных компьютерно-мозговых интерфейсов – технологии, которая когда-нибудь может стать повсеместной вспомогательной системой, помогающей людям, как смартфоны».

Обсудить новость можно в нашем Telegram-чате.

Источник: news-ria.ru

13 комментариев

  1. This is the best blog for anybody who wants to discover this topic. You recognize a lot its nearly tough to suggest with you (not that I actually would want?HaHa). You definitely put a brand-new spin on a topic thats been blogged about for several years. Wonderful things, just terrific!

  2. Flossie Butland Flossie Butland 07.10.2020

    Wow! This could be one of the most useful blogs we have ever come across on thesubject. Actually excellent post! I am also an expert in this topic therefore I can understand your effort.

  3. Elida Mishkin Elida Mishkin 07.10.2020

    But I see that the original post was published more than two years ago. Was there are any update for this elsewhere on the page?

  4. Mitchel Revier Mitchel Revier 08.10.2020

    I wish to show my appreciation to you for rescuing me from this particular instance. As a result of scouting through the search engines and coming across ideas that were not helpful, I thought my entire life was gone. Being alive minus the strategies to the issues you’ve sorted out through your entire blog post is a critical case, and those which might have in a negative way affected my career if I hadn’t encountered your blog post. Your own personal expertise and kindness in dealing with the whole lot was crucial. I don’t know what I would’ve done if I hadn’t discovered such a stuff like this. I can at this moment relish my future. Thanks a lot very much for your professional and result oriented guide. I will not hesitate to propose your web site to anyone who wants and needs care on this issue.

  5. Reyes Ihnat Reyes Ihnat 08.10.2020

    I’m impressed, I have to admit. Truly rarely can i encounter a weblog that’s both educative and entertaining, and let me tell you, you’ve hit the nail for the head. Your concept is outstanding; ab muscles something that too little everyone is speaking intelligently about. My business is happy that we came across this around my find something in regards to this.

  6. cbd for back pain cbd for back pain 17.10.2020

    There are some intriguing times in this post yet I don?t know if I see every one of them center to heart. There is some validity yet I will certainly hold point of view till I look into it further. Excellent article, thanks and also we desire much more! Included in FeedBurner too

  7. Vivian Wolbert Vivian Wolbert 27.10.2020

    The next time I review a blog site, I wish that it doesn’t disappoint me as long as this one. I mean, I know it was my choice to read, but I in fact thought youd have something fascinating to claim. All I listen to is a number of whimpering about something that you can repair if you werent also busy looking for focus.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

17 − 14 =