Protezlerin Kontrolünde Robot ve İnsan Faktörü

İsviçre'nin Lozan şehrinde bulunan Federal Teknik Üniversitesi’nden bilim insanları, protezleri kontrol etmenin yeni bir yolunu buldu. Bu gelişme, nöroprostetikler için yeni bir dönemi başlatabilir. Ayrıntılar haberimizde.

A- A+

06.10.2019 tarihli yazı 5618 kez okunmuştur.

Protez Robot İnsan İsviçre Kinematik Ters Kinematik

Bilim insanları, nöral protezlerin bu yöntemde dünyadaki ilk protez hareketlerini geliştirmek için insan kontrolünü ve AI (Artificial intelligence: Yapay zeka) robotlarını birleştirdi. Bu çalışmalar, Nature Machine Intelligence dergisinde Eylül ayında yayınlandı.

Nöroprostetik nedir?

Nörol protez olarak bilinen bu tip protezler, genel motor becerilerinin önüne geçen eksiklikleri gidermek için bir kişinin sinir sistemini elektriksel uyarım yoluyla uyarır. Bunlar biliş, işitme, görme, iletişim veya duyusal becerileri içerebilir. Farklı nöroprostetik türleri arasında beyin bilgisayar arayüzleri (BCI'lar), derin beyin stimülasyonu, omurilik stimülatörleri (SCS), mesane kontrol implantları ve kalp pilleri bulunur. Bu yeni keşif, protez dünyasında atılmış büyük bir atılım. Yalnızca ABD'de, yaklaşık iki milyon Amerikalı, her yıl yaklaşık 185.000 amputasyon gerçekleştiriliyor.

►İlginizi Çekebilir: Biyonik Eller Hissetmeyi ve Kavramayı Sağlayacak

Ulusal Ekstremite Zararı Bilgi Merkezi tarafından hazırlanan bir rapora göre, çoğu amputasyon damar hastalıklarından kaynaklanıyor. Hastalık ampütasyonların % 82'sini oluşturmaktadır. Bu gibi durumlarda protez ihtiyacı bireylere yardımcı olabilir. Nöroprostetik çalışma, normal bir insan uzvuna mümkün olduğunca yaklaşabilirse, birçok amputenin yaşam şeklini değiştirerek yaşamlarını daha kolay hale getirir.

EPFL takımı ve nöroprostetikleri

Günümüzde, kullanıcının kas hareketlerine bağlantılar sayesinde hareket edebilen, miyoelektrik protezler olarak da bilinen ticari protezler bulunmaktadır. Bununla birlikte, bir protez elin el becerisi sağlam bir insan elinin becerisiyle aynı değildir. EPFL araştırmacılarına göre, sezgisel olsada sistemin çok az beceri sağladığını belirtiyor. Onlara göre; insanlar, miyoelektrik protezleri yüksek oranda terk ederler çünkü protezi kullanan kişinin kontrol seviyesinin bu cihazların fiyatını ve karmaşıklığını hak etmek için yetersiz olduğunu hissediyorlar. Bunu fark eden bilim adamları sorunu çözmek için araştırmalara başladı.

►İlginizi Çekebilir: Zihin Kontrolü Yapabilen Robot Kol Geliştirildi

Bunun sonucunda araştırma ekibi, 'ortak kontrol' motor komutunun bir bölümünü yarı otomatikleştirmek için nöro-mühendislik, robot ve yapay zekayı birleştirdi. Ardından, ekip yazılım algoritmalarının tasarımında görev aldı. Bu, bir KUKA IIWA 7 robotuna monte edilmiş bir Allegro El, bir OptiTrack kamera sistemi ve TEKSCAN basınç sensörlerinden oluşan robotik donanımı içeriyordu. Ardından ekip, kullanıcının niyetini nasıl okuyacağını öğrenmek için çok katmanlı bir algılayıcı (MLP) yarattı.

Çalışmanın ilk yazarı ve EPFL Translasyonel Nöral Mühendislik Laboratuvarından Katie Zhuang’a görebir amputede parmakların hareket ettiği tüm yolları kontrol etmek için kasları farklı şekillerde daraltmanın çok zor olduğunu söyledi. Ek olarak yaptığımız şey, bu sensörleri kalan parçaya koyduk ve onları kaydettikten sonra hareket sinyallerinin ne olduğunu yorumlamaya çalışıyoruz. Bu sinyaller biraz gürültülü olabildiği için, ihtiyacımız olan şey robotun öğrenme algoritmasıdır diye de özellikle belirtti. Bilim adamları, araştırmalara devam ettiklerini ve protezin daha çok gelişme ihtiyacının olduğunu fakat gelecek adına umutlu olduklarını da eklediler.

Kaynak

►interestingengineering