گروهی پژوهشی در مؤسسه علم و فناوری پیشرفته کره (KIST) یک ربات اسکلت بیرونی توسعه داده‌اند که توسط رابط مغز و رایانه کنترل می‌شود. این گروه از روشی غیر تهاجمی برای ثبت سیگنال‌های مغزی و کنترل اسکلت بیرونی استفاده می‌کنند. این ربات پوشیدنی بیماران پاراپلژیک را قادر می‌سازد دوباره بایستند و راه بروند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

افراد پاراپلژیک که نمی‌توانند با قدرت و توان خود حرکت کنند با کمک ربات‌های اسکلت بیرونی دوباره راه رفتن را تجربه می‌کنند. یک گروه پژوهشی در مؤسسه علم و فناوری پیشرفته کره (KIST) برای کنترل اسکلت بیرونی خود از یک کلاه با چند الکترود استفاده می‌کند. شخصی که ربات را به تن دارد تنها باید به فکر حرکت در سر خود باشد. در حقیقت، هنگامی که فرد بر افکار خود برای جلو رفتن تمرکز می‌کند، سیگنالی از حرکت ربات بر روی نمایشگر منتشر می‌شود که نشان دهنده وضعیت ربات است. ربات اسکلت بیرونی که با EEG کنترل می‌شود، از سه فناوری کمک می‌گیرد: دستگاه اندازه‌گیری EEG، فناوری تجزیه و تحلیل EEG برای درک قصد کاربر و فناوری ارائه دهنده قصد و نیت فرد به ربات.

رابط‌های مغز و رایانه

با توسعه فناوری رابط مغز و رایانه (BCI) که سیگنال‌های مغزی را مستقیماً به ماشین‌ها منتقل می‌کند، ربات‌های اسکلت بیرونی که با افکار کار می‌کنند به عنوان گزینه جدیدی برای توانبخشی افراد معلول ظاهر شده‌اند. از زمانی که یک گروه پژوهشی در دانشگاه گرونوبل فرانسه تصویری از مردی جوان و مبتلا به کوادری‌پلژی را منتشر کرد که برای راه رفتن از یک ربات و سیگنال‌های مغزی کمک می‌گرفت، اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز واقع بینانه‌تر شده است.

ثبت غیرتهاجمی سیکنال مغزی

کنترل کننده‌ای که اسکلت بیرونی گروه پژوهشگر Kim Rae-hyun را به حرکت در می‌آورد یک دستگاه اندازه‌گیری EEG است که روی سر قرار گرفته است. در این مطالعه پژوهشگران با اتصال الکترودها به پوست سر، روش غیرتهاجمی خواندن EEG را انتخاب کردند. در پژوهش‌های اخیر اندازه‌گیری EEG، روش تهاجمی خواندن سیگنال‌ها با قرار دادن الکترودها در مغز غالب است. به این دلیل که امواج تمیز مغزی را می‌توان بدون دخالت غشاها یا جمجمه اطراف مغز، بلافاصله دریافت کرد. ایمپلنت عصبی ایلان ماسک یا شرکت فیس‌بوک، که در حال توسعه فناوری ترجمه افکار به سخن است، همه در حال استفاده از روش تهاجمی قرار دادن حسگرها روی مغز هستند.

گروه دانشگاه گرونوبل فرانسه نیز با قرار دادن دو دستگاه اندازه‌گیری روی مغز، ربات را به حرکت درآورد. با این حال، پیش‌بینی عوارض جانبی ایمپلنت‌های مغز دشوار است. به همین دلیل پژوهشگران این پژوهش روش غیرتهاجمی ثبت سیگنال مغزی را انتخاب کردند. آنها روشی برای بهبود کارایی با تجزیه و تحلیل دقیق سیگنال‌ها بکار گرفتند. پژوهشگر ارشد Kim توضیح داد: «در مرحله آزمایشگاهی، ما الگوریتمی ایجاد کرده‌ایم که بیش از ۹۰٪ سیگنال‌ها را می‌خواند».

استفاده از تصور حرکتی

حتی اگر سیگنالی از مغز دریافت می‌کنید، باید قصد و نیت کاربر را به درستی تفسیر کنید. فناوری درک فوری افکار بشر هنوز در حال توسعه است. به همین دلیل این گروه از تصورات انسانی استفاده می‌کند. این یک اصل است که به افراد اجازه می‌دهد، یاد بگیرند به چیزی فکر کنند که سیگنال‌های دقیق مغزی تولید می‌کند.

این ربات اسکلت بیرونی با تصور حرکتی کنترل می‌شود. دقت تصور حرکتی در سطح ۷۰ تا ۸۰٪ است. در عوض، انتقال سیگنال‌ها ۱٫۵ برابر سریع‌تر از کنترل ربات با دست است. اسکلت‌های بیرونی امروزه را باید با فشار دادن دکمه‌هایی روی دسته یا در قسمت مچ دست (مانند ساعت هوشمند) کنترل کرد.

این اسکلت بیرونی هنوز بر روی بیماران مبتلا به پاراپلژی آزمایش نشده است. زیرا هیچ تضمینی برای ایمن بودن کامل آن وجود ندارد. هنوز موارد بسیاری وجود دارد که باید در نظر گرفت، بنابراین انجام آزمایش دشوار است.

همزمان با جهش شرکت‌های مختلف از سراسر جهان، پژوهش‌های BCI به سرعت در حال احیای مجدد است و در آینده نزدیک این انتظار وجود دارد رباتی تولید شود که به معلولان اجازه می‌دهد بایستند و دوباره راه بروند.

بیشتر بخوانیم:

>> راه رفتن دوباره یک مرد معلول با اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز

>> کمک به راه رفتن افراد پاراپلژی با اسکلت بیرونی کنترل شونده با مغز

منبع: dongascience.donga.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»