ساخت نخستین بازوی رباتیک با امکان کنترل توسط مغز انسان

گروهی از پژوهشگران دانشگاه کارنگی ملون با انبازی دانشگاه مینه سوتا بوسیله صعود مهمی تو زمینه ی ابزار رباتیکبا رابط غیرمستقیم (بی نیاز از جراحی و انتصاب داخل بدن) دست یافته اند. توانایی کنترل ابزار رباتیک با ربط غیرمستقیم توسط مغز، سبب استفاده گسترده آن ها مخصوصا در زندگی بیماران معلول و دارای اختلالات حرکتی می شود.

برگ BCI با معروفیت کامل Brain computer interface (رابط کامپیوتری مغز) استفاده خوبی برای کنترل ابزار رباتیک با استفاده از سیگنال های دریافتی از حسگرهای کاشته شده در عدد داشته است. هنگامی که ابزار رباتیک با دقت پشته کنترل شود، می توان از آن برای عمل کارهای روزمره استفاده کرد. تابه حال BCI ها از حسگرهای کاشته شده در عدد بخاطر کنترل ساعد های رباتیک استفاده می کردند؛ اما کاشت حسگرها نیازمند احاطه بسیار بالا تو پزشکی و جراحی است، نیز علاوه بر خرج زیاد، خطری بالقوه مسبوق فرد خواهد بود. ازین رو استفاده از آن ها محدود به چند مورد معلولیت بالینی بوده است.

چالش بزرگی که پژوهشگران درمورد BCI ها با آن مواجه هستند، توسعه فناوری بی نیاز از جراحی یا حتی کاملا غیرمستقیم است تا بیماران فلج بتوانند از آن برای کنترل محیط اطرافشان استفاده کنند یا عضو های رباتیکی داشته باشند که با ذهن خودشان کنترل شود. چنین تجهیزاتی با ارتباط غیرمستقیم با مغز، اگر آزمایش توفیق آمیزی داشته باشند، برای بیماران و حتی جمله انسان م مربوط به طبقه کارگر و زحمتکش خواهند حیات.



با این حال BCI های غیرکاشتی که سیگنال ها را بوسیله معاون تجهیزات خارجی ستاندن می کنند، دقت کمتر تری دارند. بنابراین تو طی کنترل یک بازوی رباتیک توسط مغز، BCI به ابزار کاشته شده درون بدن متوسل نمی شود. با این حال، پژوهشگران BCI مطالعه ی خویشتن را روی فناوری های بی نیاز از کاشت یا کاملا غیرکاشتی برای دستیار رسانی به معلولان متمرکز کرده اند. بین هی، مهتر و پروفسور دپارتمان مهندسی پزشکی دانشگاه کارنگی ملون در حال تقلا برای دستیابی به این هدف است. هی می گوید:پیشرفت های ابهت به وسیله ی کاشت های رباتیک وجود داشته، این یک علم عالی است؛ اما هدف نهایی، غیرکاشتی کردن سیاق مذکور است. پیشرفت تو رمزگشایی تندخو و قابلیت های کاربردی کنترل بازوی رباتیک بدون حسگرهای کاشته شده داخل بدن، اهمیت زیادی در توسعه ربات های عصبی خواهد داشت.

هی و گروهش با استفاده از حسگر های جدید و تکنیک های بی سابقه تحصیل ماشین ها توانسته اند بوسیله سیگنال های عمیق درون مغز و طرز کنترل ساعد های رباتیک با دقت رفعت دست یابند. به کمک تصویربرداری عصبی غیرکاشتی و یک نمونه جدید تو حال پیگیری، محققان بر سیگنال های نوار مغزی (EEG) قدرت کرده و توانسته اند رمزگشایی خشمناک مبتنی بر نوار مغزی را بهبود ببخشند. این فناوری، همچنین کنترل مداوم وسایل رباتیک تو فضا دوبعدی را تسهیل می کند.

با استفاده از یک BCI غیرکاشتی برای کنترل بازوی روباتیک که در حال عقب کردن یک مکان نما روی ورق کامپیوتر است، بخاطر اولین وعده در آزمایش روی یک میزان ی انسانی، ثابت شد یک بازوی روباتیک می تواند به طور مداوم مکان رقم را دنبال کند؛ قبلا حرکت بازوهای کنترل شونده توسط آدم به صورت غیر تهاجمی، نامنظم و گسسته لول می کردند، بوسیله وضع ای که عاطفه می شد ربات در حال چنگ انداختن بوسیله دستورها مغز است اما در این نمونه کاملا یک نوع دوستی و مداوم حرکت می کند.

دسته تحقیقاتی در مقاله ای منتشرشده در مجله ی بصیرت رباتیک (Science Robotics)، چارچوب جدیدی را ایجاد کردند که موجب بهبود ربط مغز و کامپیوتر به عنوان اجزای BCI بوسیله وسیله افزودن اشتغال و مانور کاربر و نیز رزولوشن فضایی داده های تندخو غیرکاشتی ازطریق تصویربرداری منبع نوار مغزی می شود.

داخل مقاله ای با نشانی تصویربرداری عصبی غیرکاشتی باعث هموارتر شدن پیگیری امواج عصبی به عزم کنترل وسایل رباتیک می شود»، رویکرد منحصربه فرد تیم بخاطر محلول این مشکل خیر عزب باعث افزایش ۶۰ درصدی فراگیری BCI بخاطر تمرکز بر وظایف متداول شده بلکه پشت کردن مکان نمای کامپیوتر به عارض مداوم را حدود ۵۰۰ درصد گشایش بخشیده است.



این فناوری می تواند با ارائه ی کنترل ذهنی ایمن و غیرکاشتی روی ابزاری که به تعامل انسان با محیط اطرافشان کمک می کند، به گستره ی وسیعی از آن ها خدمات دهد. فناوری جدید BCI که روی ۶۸ میزان انسانی و هر کدام درون مدت ۱۰ کنفرانس آزمایش شده است، به روز بوده و شامل کنترل رمزی ابزار و تعقیب همواره و مداوم توسط یک بازوی رباتیک می شود. این فناوری برای بیماران و معلولان کم ارزش خواهد بود و در آینده نزدیک آزمایش ها بالینی از آن به انجام می آید.

هی می گوید:برخلاف چالش های تکنیکی در استفاده از سیگنال های غیرکاشتی، ما کاملا ضامن شده ایم که یک فناوری ارزان و ایمن را برای کسانی که نیازمند آن هستند به ارمغان آوریم. این کار یک قدم مهم در همراهی غیرمستقیم کامپیوتر بوسیله مغز است؛ اختراعی که ممکن است روزی بوسیله یک فناوری همه گیر برای کمک به همه، مشابه گوشی های هوشمند تغییر شود.

حمایت این پروژه را مرکز ملی تکمیل کننده و یکپارچه سازی سلامت، مؤسسه ی ملی آسیب ها و اختلالات عصبی، مؤسسه ی ملی تصویربرداری زیست پزشکی و مهندسی پزشکی و مؤسسه ی ملی سلامت رسیده امریکا برعهده داشته است.بیشتر بخوانید:برچیدن سریع برنده و ایمن برنده رآکتورهای هسته ای به کمک ربات های نیمه خودکارماهی رباتیکی که از باتری مایع انرژی می گیردمعرفی استارتاپ انقراض زده Rethink RoboticsRightPick2، نسل دوم ربات های قطعه بردار RightHand Robotics شناساندن شدهوش مصنوعی اکنون اقتدار نگارش محتوای باکیفیت را دارد