№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

Роборуки помогли парализованному человеку поесть самостоятельно впервые за 30 лет

Фото: Johns Hopkins Applied Physics Laboratory

Сотрудники лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса описали эксперимент с использованием интерфейса мозг-компьютер и роботизированных рук.

Впервые за 30 лет частично парализованный человек смог поесть самостоятельно благодаря роботизированным рукам – и собственному мозгу. У мужчины ограничена подвижность верхней части тела, он не может использовать свои пальцы, но управлять пальцами роборуки у него получилось мысленно. 

В основе этих движений лежат нейронные сигналы, которые транслируются электродами, имплантированными в мозг пациента. Они используются для управления роботизированными конечностями. В эксперименте использовался интерфейс от BMI, который обеспечил прямую связь между мозгом и компьютером. С помощью него информация от нейронных сигналов расшифровывалась и переводилась в команды для выполнения различных внешних функций.

Исследователи из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в США (APL) сконструировали систему с двумя руками, которая позволяла человеку управлять ножом и вилкой, чтобы брать еду и подносить ее ко рту. Мужчина, который не мог пользоваться пальцами около 30 лет, смог съесть десерт, используя свои мысли. На всё ушло менее чем 90 секунд.

«Хотя наши результаты являются предварительными, мы рады подарить пользователям с ограниченными возможностями реальное ощущение контроля над происходящим вместе со все более интеллектуальными вспомогательными машинами», – Франческо Теноре, старший руководитель отдела исследований и разработок APL.

Как отмечают авторы эксперимента, в ближайшем будущем этот опыт изменит жизнь парализованных людей, а также тех, у кого есть неврологические проблемы.

Системы «мозг-компьютер» бывают самых разных типов – от мозговых имплантатов до внешних датчиков, – но в основном они работают путем декодирования нейронных индикаторов и преобразования их во внешнюю среду, подобно управлению курсора компьютерной мыши.

Аналитическая группа в Университете Джона Хопкинса облегчили управление роботизированной рукой, сделав ее относительно простой по сравнению со стандартными интерфейсами системы «мозг-компьютер».

Команда теперь занимается последующей итерацией системы, которая позволит людям с ампутированными конечностями превратить ощущение фантомной конечности в реальные действия роботизированного протеза.

«Исследование является прекрасным примером такой философии. Мы знали, что у нас есть все инструменты для демонстрации этой сложной бимануальной деятельности в повседневной жизни, которую люди без инвалидности считают самой обыкновенной.

Впереди еще много задач, в том числе улучшение выполнения действий с точки зрения точности и времени, а также управление без постоянной необходимости визуальной обратной связи», – заключает Теноре.