?

Log in

No account? Create an account

Предыдущий пост | Следующий пост

Оригинал взят у slavikap в Как работает бионическая рука
Оригинал взят у aleks070565 в Как работает бионическая рука
Оригинал взят у masterok в Как работает бионическая рука



8 летняя Тилли впервые использует бионическую руку.

Я почему то думал, что до таких функциональных протезов наука на планете Земля еще не дошла. Однако же ...

Как же это работает?



вот тут подробнее про эти протезы


До недавнего времени протезы прикреплялись к человеческому телу механически и не имели никакой связи с нервной системой. Они могли сгибаться в своих железных шарнирах-суставах, но для выполнения каждого движения владельцу нужно было тем или иным образом регулировать поведение своего протеза, вручную обеспечивая обратную связь. Таким образом человек сигнализировал своей ноге, что впереди лужа и ее нужно обойти, а руке — что нужно аккуратно взять яйцо и приготовить яичницу или, наоборот, крепко зажать в руке инструмент. Чтобы научить человека управлять новой конечностью таким образом, требовалось долгое время, да и набор команд был довольно ограниченным, поэтому мелкая моторика оставляла желать лучшего.

Но ученые, вдохновленные воображением писателей-фантастов, смогли сделать невероятное — присоединить механическую руку к человеческой нервной системе.






На перехват

Когда человеку без руки хочется пошевелить пальцем, мозг генерирует соответствующий сигнал, который идет по нервам, ведущим к мышцам конечности. Но, поскольку рука отсутствует, сигнал уходит «в пустоту». Но что, если где-то по пути «перехватить» нервные импульсы и на этой основе после анализа и обработки данных сформировать команды управления роботизированной рукой? Именно по этому пути идут многочисленные научные группы, стремясь разработать протезы, считывающие нервные сигналы и преобразующие их в движения.

В американских Хьюстонском университете и Университете Райса велись эксперименты со снятием моторных нервных сигналов методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) с помощью электродов на коже головы. Сложность в том, что ЭЭГ — это набор большого количества разных сигналов, и задача выделить среди них те, которые управляют движением конечности, сродни поискам иголки в стоге сена.

Исследователи из Технического университета Чалмерса в Гетеборге (Швеция) совместно с коллегами из консорциума NEBIAS (проект нескольких европейских университетов) пошли другим путем. Вместо того чтобы располагать электроды на поверхности кожи, где полезный сигнал сильно зашумлен, ученые попытались уменьшить влияние помех, вшивая электроды под кожу. Но физиология каждого человека индивидуальна, и нельзя заранее сказать, где именно следует расположить электроды для максимального соотношения «сигнал-шум».






Самообучение роботов

В настоящее время самым перспективным методом управления бионическими протезами считается считывание электрических потенциалов с мышц культи — электромиография (ЭМГ). Такие высокотехнологические протезы уже вышли за пределы лабораторий и производятся серийно. Однако научить пациента правильно управлять протезом — все еще сложная проблема.

В лаборатории прикладных кибернетических систем Московского физико-технического института пытаются перевернуть эту проблему с головы на ноги, то есть «обучить» протез правильно понимать команды человеческого мозга. Команда GalvaniBionix, состоящая из студентов и аспирантов МФТИ во главе с заведующим лабораторией Тимуром Бергалиевым использует для считывания электрических потенциалов с мышц не одну пару электродов, а множество. Такой подход позволяет добиться значительного повышения уровня полезного сигнала и реализовать алгоритмы «самообучения». Каждая комбинация сигналов, пришедшая с разных электродов, соответствует определенному действию руки, а задача в том, чтобы составить библиотеку соответствий, к которой будет обращаться система при получении нового набора импульсов. «Программное обеспечение учится правильно распознавать команды мозга, подстраиваясь под конкретного человека, — объясняет Бергалиев. — Нам удалось продемонстрировать работоспособность прототипа системы: человек с ампутированной конечностью с помощью «мышечных сигналов» мог перемещать курсор по экрану. В дальнейшем мы планируем использовать алгоритмы машинного обучения для анализа частоты регистрации различных комбинаций сигналов и с помощью этих данных улучшить распознавание».

Тимур Бергалиев, заведующий лабораторией прикладных кибернетических систем Московского физико-технического института, руководитель проекта GalvaniBionix:

«Для управления протезами мы разрабатываем технологию, которая подстраивается под индивидуальность человека. На культе мы размещаем не одну пару электродов, как это обычно делается, а несколько. Чем больше электродов мы используем, тем б? льшую выборку сигналов для анализа получим. Да, таким образом мы сильно усложняем работу компьютера, поскольку процессору сложнее анализировать множество сигналов. Но зато значительно упрощается жизнь пациента».





Электрические руки

Протезирование начиналось с чисто косметических (пассивных) протезов, предназначенных сугубо для воссоздания естественного внешнего вида утерянных конечностей. Однако достижения технологии позволили разработать управляемые различными методами протезы.

Тяговое управление использует механические тяги для передачи движения протезу.

Электромиографическое управление основано на считывании биоэлектрических потенциалов, возникающих при сокращении мышц на уцелевшей части руки.

Электроэнцефалографическое управление использует считывание электрических потенциалов в мозгу посредством электроэнцефалографии (ЭЭГ). Сигналы с датчиков, размещенных на поверхности кожи головы, декодируются компьютером и преобразуются в команды, управляющие протезом.

Управление с помощью электронных имплантатов — вживленных в кору головного мозга электродов, с помощью которых регистрируется активность корковых нейронов.


Так что будущее уже рядом:





[источники]источники
http://www.popmech.ru/science/235633-kak-rabotayut-bionicheskie-protezy/


Для того, чтобы быть в курсе выходящих постов в этом блоге есть канал Telegram. Подписывайтесь, там будет интересная информация, которая не публикуется в блоге!


Записи из этого журнала по тегу «гаджеты»

  • iPhone X с зелеными линиями

    Многие пользователи столкнулись с браком, а именно зелеными линиями, возникающими на OLED-дисплее, устранить это пока нельзя. Тех поддержка от…

  • Разбитый iPhone X

    Почему я не выберу технику яблочников? Потому что я повсюду вижу их разбитые еб@ла от разбитого девайса. Айфон и раньше то не отличался…

  • Алиса шутит

    То ли Алиса действительно умеет шутить, то ли мне просто показалось? Никогда не думал, что боты умеют шутить лучше, чем люди!

  • Все дрочат на Brazzers смартфоне Peach

    Эгоисту в самый раз пригодится Brazzers смартфоне Peach, его достоинства: Он экономный, не нужно тратить деньги на девушек, он имеет стилус с…

  • Неубиваемая Nokia 3310

    Компания Nokia явно не спешит за инновационными решениями и обновляет свой устаревший сраный продукт, якобы пользующийся у любителей всякой срани…

  • Жена застукала мужа

    Забавно, но живая жена лучше виртуальной ;-)

  • Обзор бритвы для мужчин Braun Series 3 3000s

    Привет. Подарили на Новый год Braun Series 3 с плавающей системой тройного действия. Стоит порядка 4-х тыс рублей. Сам я уже давно привык к сухому…

  • Технологии, которые придут к нам в ближайшие 30 лет. Прогноз на будущее.

    Оригинал взят у tamarapravdina в Технологии, которые придут к нам в ближайшие 30 лет. Прогноз на будущее. Все меняется со временем и…

  • Позвони мне на туфель

    Мобильный телефон - полезная штука, но зачастую для него так трудно найти место. В деловом костюме он глупо оттопыривает карман, во время пробежки…

promo t80k december 23, 02:30 Leave a comment
Buy for 10 tokens
Реж.: Андрей Прошкин В ролях: М. Суханов, А. Панин 1357 год. В столице Золотой Орды Сарай-Бату случилось великое горе - ослепла великая Тайдула, мать хана Джанибека и фактический правитель монголо-татар. Безутешный сын призывает на помощь всевозможных лекарей, шаманов и знахарей, но результата…


Развлекательный портал Борея















Метки

Профиль

t80k
Эгоист Эгоистович
Мой канал youtube
Разработано LiveJournal.com