На чтение: ≈ 5 мин.Протез обучается при взаимодействии с хозяином, со временем механизм полностью подстраивается под потребности владельца.
Как сообщает научное издание Smithsonian Magazine, автор разработки – 17-летний американский школьник Бенджамин Чой. Во время пандемии он устроил мини-лабораторию в подвале своего дома на столе для пинг-понга. Там он с помощью 3D-принтера своей сестры за 75 долларов и проволоки создал первую модель роборуки. Иногда ему приходилось работать по 16 часов в день. Но так как 3D-принтер позволял печатать детали размером не более 12 см, то всю конструкцию пришлось скреплять болтами и резинками. Печать всех составляющих заняла у Бенджамина более 30 часов.
Эту версию руки Бенджамину удалось создать благодаря тому, что он увлекался робототехникой и самостоятельно выучил языки программирования Python и C++. Инструкцию того, как собрать подобную руку, Чой выложил в свободный доступ.
Как рассказал сам изобретатель, на эту работу его вдохновил документальный фильм «60 минут», где ученые имплантировали в голову женщины электронные датчики. С помощью этого механизма она могла управлять протезом силой мысли. Бенджамина потрясла эта идея, но он решил поставить себе еще более сложную цель: добиться такого же результата, но без операции на мозге, которая очень опасна для пациентов. Кроме того, юноша понимал, что такая технология стоит сотни долларов, а потому она вряд ли будет доступна широкому пользователю.
Сейчас та первая модель Бенджамина претерпела уже 75 модификаций. Теперь она сделана из специализированных материалов, способных выдерживать вес до 4 тонн. Он работает с алгоритмом на основе искусственного интеллекта, который интерпретирует мозговые волны человека. Но при этом вся конструкция стоит около 300 долларов. Это очень дешево для такого класса устройств. Сейчас самый простой протез, который подключается к пользователю, стоит около 7 тыс. долларов, а более продвинутая модель, которая имеет 26 суставов и более сотни датчиков, стоит около полумиллиона долларов. Этот самый дорогой протез после операции по вживлению позволяет управлять конечностями силой мысли и даже чувствовать текстуры.
По сравнению с этими разработками, роборука Бенджамина выглядит инновационной, потому что ему удается достичь похожего эффекта, но без операций и с гораздо меньшей стоимостью. Технология использует метод электроэнцефалографии, активность мозга считывается посредством датчиков, размещенных на голове. Электрод на лбу улавливает информацию о мозговых волнах и через Bluetooth передает ее на микрочип. Внутри системы установлена нейронная сеть, которая способна обучатся и с каждым разом все лучше понимать команды владельца. Протезом можно также шевелить с помощью движений головы и моргания глаз.
Немаловажно, что к разработке Бенджамин привлек людей, которые нуждаются в таких протезах. Примерно по два часа каждый день он собирал данные их мозговой активности и тестировал свое изобретение.
В 2021 году Бенджамин Чой получил финансирование от Массачусетского технологического института и продолжил разработку в сотрудничестве с профессиональными инженерами. Ему еще предстоит доработать систему, по которой рука будет крепиться к телу человека, пока что она не подходит для ежедневного использования. Этот процесс может потребовать индивидуальной настройки под каждого пользователя.
Чой планирует изучать инженерное дело в колледже и хочет продолжать совершенствовать свой протез руки. Он нацелился на проведение клинического исследования пациентов с потерями верхних конечностей. Школьник уже получил два предварительных патента на свое изобретение: один на нейропротез и один на алгоритм интерпретации мозговых волн.
Выбор читателей
Комментарии