Роботизированные ноги подчинили силе мысли

Биомедицинские инженеры Реабилитационного института Чикаго совершили настоящий прорыв в протезировании. Им удалось создать искусственную ногу, реагирующую на мозговые импульсы точно так же, как и настоящая живая конечность.

На прошлой неделе 32-летний американец Зак Воутер, потерявший колено и нижнюю часть ноги в 2009 г. в результате мотоциклетной аварии, стал первым в мире человеком с роботизированной конечностью, управляемой одной лишь силой мысли.

 

До сих пор самые продвинутые протезы требовали удаленных устройств контроля, таких как джойстик или Bluetooth-наушники. Их движения были медленнее, чем у живых конечностей.

Зак Воутер, как видно на видео ниже, перемещается по городу без задержек со скоростью среднестатистического пешехода. Чтобы перестроить роботизированную ногу от хождения по ровным поверхностям к подъему по лестницам, ему достаточно просто подумать об этом и представить, что он управляет утраченной ногой.

Контроль над роботизированной конечностью осуществляется при помощи электромиографии — электрических сигналов, производимых мышцами. Электроды приживляются к девяти различным мышцам в бедренной части ноги и действуют как антенны, принимая электрические сигналы, посылаемые нервами в мышцах.

Компьютерные программы распознают эти сигналы и запускают соответствующие электродвигатели, заставляя ногу согнуться в колене или голеностопном суставе. Часть информации, необходимой для правильного выполнения движения, поступает от механических сенсоров на искусственной конечности — акселерометров и датчиков уровня

Чикагским инженерам удалось сократить в новом устройстве коэффициент ошибок, включая риски падения, до 1,8%, по сравнению с 12,9% у стандартных роботизированных искусственных ног.

«Созданная бионическая нога — невероятно интеллектуальное инженерное изобретение. Она обучается выполнять действия, беспрецедентные для любого человека с ампутированной конечностью, такие как плавный переход из процесса сидения к ходьбе, подъему и спуску по ступенькам и наклонным поверхностям», — комментирует свою разработку Леви Хагрув, возглавляющий команду биомедицинских инженеров Реабилитационного института Чикаго.

Грант в размере $8 млн. на разработку бионического протеза выделили вооруженные силы США. Запуск роботизированных ног в массовое производство ожидается в течение 3-5 лет.

В США около миллиона человек живут с ампутированными конечностями. Однако установить роботизированные протезы смогут не все желающие инвалиды, а лишь чуть более 1200 военнослужащих, лишившихся ног недавно в Ираке или Афганистане.
Проблема в том, что нервные окончания после операций утрачивают свою функциональность. Чтобы этого не произошло, их нужно вовремя перенаправить на здоровые ткани тела. При ампутации ноги, хирург должен прикрепить нервные окончания к бедру, чтобы они взаимодействовали с роботизированным протезом.

В настоящее время протезы ноги стоят несколько тысяч долларов. Цена продвинутого роботизированного устройства может достигать $100 тыс. По какой стоимости поступят в продажу бионические протезы, контролируемые силой мысли, на данном этапе инженеры предсказать не берутся. Впереди предстоит еще долгая работа по расширению функций устройства, которое пока еще не позволяет владельцу ни бегать, ни прыгать.

«Ценность, которую наши протезы обеспечат пациентам, неизмерима. Мы чувствуем, что сможем устранить подавляющее большинство критичных с точки зрения безопасности ошибок. Пока что мы не можем прогнозировать, как эти устройства смогут обогатить повседневную жизнь инвалидов, но мы совершаем фантастический прогресс», — заверил Леви Хагрув.

Источник: tehnologii.eizvestia.com

Похожие новости:
Ученые научили томограф читать мысли
Группе голландских нейрофизиологов удалось разработать новую методику чтения мыслей с помощью томографа Специальная компьютерная программа позволяет преобразовывать мысли человека в письменную речь. При этом томограф фиксирует изменения в кровотоке во время активности определенных участков мозга, которые ..
2012-07-1 2439 0 Технология
0
Российские ученые разработали управляемый силой мысли квадрокоптер
Зеленоградская компания Neurobotics разработала нейроинтерфейс, который позволяет управлять квадрокоптером при помощи мозгового импульса, сообщают «Известия». Финансирование проекта взял на себя Фонд перспективных исследований (ФПИ) России, поддерживающий прикладные исследовательские программы в интересах обеспечения обороны.Генеральный ..
2015-12-22 2386 0 Технология
1
Новый компьютер сможет общаться с пациентами в коме
Канадские ученые разрабатывают читающий мысли компьютером, который может помочь общаться с людьми в коме. Сотрудники Университета Западного Онтарио использовали нейровизуализацию для чтения человеческих мыслей при помощи мозговой деятельности, передавая конкретные ответы - «да» или «нет». По их словам, ..
2013-06-2 1744 0 Технология
0
Сила мысли и искусственное тело: технологии обозримого будущего
Многие футуристы сходятся во мнении, что через 20-30 лет средства связи уже не будут существовать, потому что люди смогут мысленно общаться друг с другом. Насколько это возможно? Ведущие "Утра России" попытались заглянуть в будущее вместе с футурологом, лидером движения "Россия ..
2012-01-23 3081 0 Технология
0
Ростех испытывает нейроинтерфейс для умных протезов
Объединенная приборостроительная корпорация «Ростеха» начала испытания нейроинтерфейса «мозга-компьютера», который позволит управлять роботизированными экзопротезами при помощи силы мысли. Об этом пишет ТАСС, ссылаясь на пресс-службу компании. По информации источника, после завершения испытаний можно будет говорить ..
2015-07-09 2800 0 Технология
0
Скорость набора текста с помощью мысли достигла 6 слов в минуту
Скорость набора шесть слов в минуту вряд ли кого-то впечатлит. Но для людей с ограниченными возможностями даже такая возможность была бы бесценной. Исследователи Стэндфордской лаборатории трансляционного нейронного протезирования имплантировали пациентам интерфейс «мозг–компьютер» и научили их печатать со скоростью шесть ..
2015-10-04 2397 0 Технология
0
Искусственные ноги подчинились мысли
Созданы и испытаны на здоровых людях первые протезы ног, управляемые силой мысли. Эти разработки могут позволить парализованным людям в будущем самим гулять на своих ногах. Люди, перенесшие травму позвоночника и страдающие параличом ног, смогут восстановить двигательные функции ..
2012-09-17 2473 0 Технология
0
В Японии построили надувной концертный зал
В регионе Тохоку, на северо-востоке острова Хонсю в Японии, построен крупнейший в мире надувной концертный зал, сообщает портал Inhabitat.Гигантское сооружение из полупрозрачного материала можно надуть за два часа. Внутри помещается сцена и зрительный зал на 500 человек. Сидения выполнены из деревьев кедра, ..
2013-09-27 1886 0 Технология
0
Люди смогут набирать текст силой мысли
Современный мир не стоит на месте, появляется все больше технологий, устройств, позволяющих упростить жизнь человечества. Кто-то создает плавающие автомобили, кто-то разрабатывает новые лекарства, а ученые из США разработали систему, позволяющую писать текст силой мысли. Американский ученый Джонатан Уолпу ..
2014-11-16 2221 0 Технология
0
Мозги обезьян впервые объединили в живой компьютер
Ученым впервые удалось соединить мозги нескольких обезьян в живой компьютер, способный выполнять задачи и решать проблемы. Если таким же образом получится объединять усилия мозга нескольких человек, представители Homo sapiens смогут как минимум передавать абстрактные ..
2015-07-11 2924 0 Технология
0
Новый шприц работает на силе Лоренца
Те кто имеет отвращение к иглам и уколам,может уже не волноваться. Можно скорее идти к врачу с немного меньшим трепетом. Группой исследователей Массачусетского технологического института создано устройство,которое использует  силы Лоренца для создания регулируемого высокого давления струи, которая выбрасывается из микросопла ..
2012-05-25 2157 0 Технология
0
Биологи подчинили мышей своей воле
Исследователи из университета Вашингтона (Washington University) и университета Иллинойса в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) создали крошечные светодиоды, которые подсветили отдельные нейроны мышиного мозга. Таким образом учёные смогли активировать клетки, отвечающие за выработку гормона удовольствия ..
2013-04-15 1750 0 Технология
0
Перламутр вдохновил создателей ударопрочной керамики
Французские ученые разработали метод изготовления керамики, который делает ее существенно более прочной и устойчивой к появлению трещин. Описание технологии опубликовано в журнале Nature Materials, кратко о ней можно прочитать в пресс-релизе французского Центра фундаментальных исследований CNRS. Устойчивость нового ..
2014-03-26 1922 0 Технология
0
Управляемый силой мысли экзоскелет помог паралитикам пообедать
Международная группа исследователей впервые использовала экзоскелет с нейроинтерфейсом для восстановления работоспособности конечностей частично парализованных пациентов. Разработанная система может быть смонтирована на кресло-коляску и оснащена механизмом защиты от ложных срабатываний. Результаты работы опубликованы в Science Robotics.Нейроинтерфейс — система, ..
2016-12-08 3697 0 Технология
0
Ученые создают умную мебель будущего
Учёные знаменитого швейцарского политехнического университета Лозанны работают над проектом так называемой — «мебели будущего», естественно с применением робототехники. Представьте себе, что вы покупаете некий определённый набор стандартных роботов, способных составлять практически любой предмет мебели, который вам необходим ..
2014-05-26 3152 0 Технология
0