Bionická ruka Luka Skywalkera umožněná ultrazvukovou technologií
Bude skutečné, že postižený bude schopen používat Piano nebo hrát na hudební nástroje, díky úžasnému vynálezu Luka Skywalkera vytvořil bionickou ruku, která není pro amputace na Zemi daleko od reality. Vědci z Gruzínského technologického institutu vyrobili ultrazvukový senzor, který amputovaným umožňuje jednotlivě ovládat svou protetickou postavu pomocí motorických gest rukou, které nebylo možné provést pomocí současných komerčně dostupných zařízení.
Jason Barnes, známý bubeník, si před pěti lety kvůli nehodě zasáhl pravou ruku, ale přinutil lékaře, aby mu amputoval pravou ruku pod loktem, takže má svaly ovládající prst. Spolupracuje s Weinbergem, poprvé použil bionickou ruku a dokázal používat klavír a také s bionickou rukou hrál ústřední melodii Star Wars na kytaru.
"Naše protetická paže je napájena ultrazvukovými signály, pomocí této nové technologie může paže detekovat, kterými prsty chce amputovaná osoba pohnout, i když nemají prsty," řekl Gil Weinberg, profesor designu na Georgia Tech College, který vede projekt.
Barnes před tím použil dostupné senzory elektromyogramu (EMG) (připojené k jeho svalům), ale senzory nejsou ve srovnání s tím současným až tak přesné. "Senzory EMG nejsou příliš přesné, dokážou detekovat pohyb svalů, ale signál je příliš hlučný na to, aby bylo možné odvodit, kterým prstem se člověk chce pohnout." Pokusili jsme se zlepšit detekci vzorů z EMG pro Jasona, ale nemohli jsme získat kontrolu prstem po prstu, “řekl Weinberg, ředitel Centra hudební techniky Georgia Tech.
Poté tým viděl kolem laboratoře ultrazvukový přístroj a spojili se s dalšími dvěma profesory Georgia Tech - Minoru Shinoharou, Chrisem Finkem a Leventem Degertekinem a pomocí nich dosáhli úspěchu při připojení ultrazvukové sondy k paži. Stejná sonda, kterou používali lékaři ke kontrole pohybu dětí v děloze, a použili ji ke sledování pohybu Barnesových svalů.
"Tehdy jsme měli okamžik Eureky," řekl Weinberg.
Weinberg a jeho tým přiváděli každý jedinečný pohyb Barnesova svalu do algoritmu, který rychle dokáže ospravedlnit, kterým prstem se chce pohnout. Bionická ruka je také schopna detekovat nepřetržité a současné pohyby každého prstu s přesným výpočtem síly určené postiženou osobou.
"Je to naprosto ohromující, tato nová paže mi umožňuje dělat jakékoli uchopení, jaké chci, za chodu, beze změny režimů nebo stisknutí tlačítka." Nikdy jsem si nemyslel, že to dokážeme, “řekl Barnes.
Prvním vynálezem Weinbergovy laboratoře pro Barnesa je, že mu v roce 2014 vybavili protetickou ruku se dvěma paličkami. Nyní je bionická ruka druhým výtvorem Barnesa od Weinbergovy laboratoře. První výtvor mu dal šanci hrát na buben znovu s holí, která hraje rychleji než kterýkoli jiný bubeník na světě, protože miluje hrát na buben více. Weinbergův robot celosvětově přitahuje pozornost koncertů Barnes na čtyřech kontinentech, jeden z nich předvedl Barnes v Kennedy Center ve Washingtonu, DC a Moogfest. Takže první výtvor posouvá Weinberga na působivou úroveň stvoření, takže si myslí, že druhý výtvor ohromí svět Barnesovou bionickou rukou a výkonem, který mu chybí od roku 2012.
"Pokud tento typ paže může pracovat na hudbě, něco tak jemného a expresivního, jako je hra na klavír, lze tuto technologii použít také pro mnoho dalších typů jemných motorických činností, jako je koupání, péče a krmení, představuji si také zdravé tělo osoby schopné dálkově ovládat robotické paže a ruce pouhým pohybem prstů, “řekl Weinberg.
Zdroj: Georgia Tech