Die bionische Prothese reagiert schneller als die menschliche Hand

Wissenschaftler der Eidgenössischen Polytechnischen Schule in Lausanne haben die Entwicklung einer bionischen Prothese angekündigt, mit der Befehle, die vom Gehirn des Benutzers gesendet werden, übersetzt und schneller als mit einer menschlichen Hand beantwortet werden können. Das Gerät kombiniert Elemente der Robotik mit Neuroengineering-Technologien und ermöglicht es Amputierten, Bewegungen und Funktionen der Handprothese viel besser zu steuern.

Bionische Hand

Die Funktion der Prothese basiert auf Sensoren, die am Stumpf des Amputierten angebracht sind und die Muskelaktivität erkennen können, wenn der Patient versucht, die nicht mehr vorhandenen Finger zu bewegen. Darüber hinaus entwickelten die Forscher einen Algorithmus für maschinelles Lernen, der nicht nur die vom Gehirn der Person gesendeten und von den Sensoren aufgezeichneten neuromuskulären Impulse decodiert, sondern auch die Signale interpretiert und die Bewegungen lernt, um das System zu trainieren und die Leistung der Prothese zu verbessern. Siehe unten:

Laut den Wissenschaftlern muss eine Person eine Vielzahl von Bewegungen ausführen, damit der Algorithmus lernen kann, die Absichten des Benutzers zu entschlüsseln und in Fingerbewegungen der Prothese umzusetzen, damit das System erkennt, welche Muskelaktivität welcher Aktion entspricht. .

Sobald der Algorithmus die Absichten des Benutzers verstanden hat, kann der Amputierte jeden bionischen Finger unabhängig steuern. Aber es gibt noch mehr: Die Prothese ist auch mit Drucksensoren ausgestattet, die dem Algorithmus "beibringen", auf jeden Kontakt des Geräts mit einem Objekt zu reagieren, sodass sich die Finger automatisch darüber schließen, auch wenn keine visuellen Informationen vorliegen.

Das Ergebnis dieser Kombination von Technologien macht die Reaktion des Geräts zu einer echten Hand. Nun, eigentlich ist die Reaktion sogar noch schneller. Um eine Vorstellung zu bekommen, haben wir nur ein paar Millisekunden Zeit, um zu reagieren, wenn wir etwas festhalten und es aus unserer Hand rutscht, und es nicht fallen zu lassen. Die Prothese - mit Sensoren in den Fingern - kann das Objekt stabilisieren und halten, noch bevor das Gehirn merkt, dass es wegrutscht und reagieren kann.

Prothesen der Zukunft

Das System wurde von 10 Personen getestet - 3 Amputierten und 7 Nicht-Amputierten - und die Ergebnisse waren so beeindruckend, dass die Wissenschaftler des Projekts der Ansicht sind, dass die Technologie nicht nur auf Prothesen angewendet werden kann, sondern auch in Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer zum Einsatz kommen kann das Ziel, Patienten mit eingeschränkter Mobilität zu helfen.

Es ist weiterhin erforderlich, den Algorithmus zu verfeinern und am System zu arbeiten, bis bionische Hände die Labore verlassen und für diejenigen verfügbar sind, die sie benötigen. In Bezug auf gelähmte Patienten gibt es bereits Initiativen zur Entwicklung von superflexiblen Geräten, die zu Gehirnimplantaten führen können, die die Kommunikation für Menschen verbessern können, die Maschinen nicht bewegen können, und ihnen dabei helfen, mehr Autonomie zu erlangen - Neuralink, Das von Elon Musk gegründete Unternehmen ist eines der Startups in diesem Bereich - die Durchbrüche sollten nicht lange auf sich warten lassen.

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