Robotika.lt

Mintimis valdoma bioninė ranka (Video)

Robotika.lt gegužės 31, 2013 Robotai mokslui
Mintimis valdoma bioninė ranka
Ar galite įsivaizduoti žmogų, kurio ranka yra amputuota, jausmingai ir grakščiai skambinantį pianinu? Daugeliui tai gali pasirodyti tarsi tolima futuristinė fantazija.

Visgi, žvelgdami į Johnny Matheney, lengvai lankstantį visus savo naujosios bioninės rankos pirštus, negalime nepritarti jo žodžiams: „Ateitis jau čia“. Šios rankos kūrėjai vadina ją sudėtingiausia ir moderniausia tokio tipo robotine galūne pasaulyje, gebančia iš esmės atkurti kiekvieną biologinės rankos judesį. Visus šiuos veiksmus kontroliuoja ne kas kitas, o žmogaus smegenys.

Buvęs kepėjas J. Matheney rankos neteko 2008 metais, susirgęs vėžiu. Vyras teigia, jog po amputacijos jau niekada nebesitikėjo vėl turėti normaliai funkcionuojančią ranką. Pirmąsyk pamačius naująjį protezą, vyrui jis priminė kažką nežemiško.

Bioninėje rankoje įtaisyta net 100 jutiklių, ją sudaro 26 sąnariai, 17 varikliukų ir mažas kompiuteris, patalpintas delne. Šį revoliucinį protezą sukūrė Johns Hopkins universiteto, esančio JAV Merilendo valstijoje, mokslininkai. Robotinė ranka sveria keturis kilogramus, maždaug tiek, kiek ir biologinė žmogaus ranka, ir gali atkartoti beveik visus jos judesius.

Michael McLoughlin, universiteto taikomosios fizikos laboratorijos specialistas, protezą laiko nepaprastai reikšmingu atradimu dėl to, kad jis leidžia atlikti labai sudėtingus ir tikslius judesius. Mokslininkas tiki, kad ateityje šių protezų savininkai galės netgi skambinti pianinu.

Bioninė ranka yra užprogramuota reaguoti į elektrinius signalus sklindančius iš likusios po amputacijos galūnės. Taigi, protezo šeimininkas turi tiesiog galvoti, jog judina savo senąją ranką. J. Matheney teigia, jog rankos judesys sukuriamas beveik automatiškai, tai nereikalauja daug jo pastangų ir koncentracijos. Žmogus gali ištiesti, sulenkti, judinti bioninę ranką tuo pat metu kalbėdamas ar atlikdamas kitus judesius.

Mintimis valdoma bioninė ranka 1

Pirmasis dalykas, kurį reikėjo atlikti šiame novatoriškame projekte – atstatyti J. Matheney likusios rankos dalies žuvusių nervų funkciją. Vyrui buvo atlikta atranki raumenų reinvercija – operacija, kurios metu atkuriamas elektrinių impulsų sklidimas likusioje rankos dalyje. Tokio tipo procedūra, trunkanti kelias valandas, yra atlikta tik penkiasdešimčiai žmonių pasaulyje. Operacijos metu elektriniai signalai, kurie nervais sklinda į amputuotą galūnę, yra nukreipiami į likusius raumenis. Taigi, kai bioninės rankos savininkui kyla mintis pajudinti trūkstamą galūnės dalį, susitraukia minėtieji raumenys ir atsklidę impulsai užfiksuojami bei persiunčiami į protezą. Bioninės rankos judesiai tikslūs ir grakštūs, tai yra labai svarbu protezų turėtojams.

Nepraėjus nei dviems savaitėms po operacijos, J. Matheney, kurio galūnė buvo amputuota prieš daugelį metų, vėl pradėjo jausti, jog turi ranką. Vyras kasdien apie 20 minučių skiria įvairiems pratimams, kurie leidžia lengviau bei tiksliau valdyti naująją galūnę.

Ambicingosios bioninės galūnės gamyba truko septynerius metus. Nepaprastai darnūs judesiai sukuriami nerviniam impulsui selektyviai sužadinus tam tikrus rankos raumenis. Anksčiau sukurtų robotinių rankų veikimas priklausė nuo tiesioginių signalų, kuriuos protezas priimdavo neatrankiai, dėl to judesiai buvo ne tokie tikslūs.

Daugelis sukurtų protezų yra labai panašūs į biologines galūnes, tačiau rasti taip tiksliai judančią ranką, kaip ši – sunku. Planuojama naująjį protezą padengti į odą panašia medžiaga, dėl kurios jis beveik nesiskirtų nuo biologinės žmogaus rankos. Protezo išvaizda ir judesių tikslumas yra dvi pagrindinės savybės, svarbiausios jų turėtojams.

J. Matheney naująją ranką jaučia tarsi savo biologinę galūnę. „Kaskart, kai turiu ją išjungti, tarsi vėl netenku dalelės savęs. Namuose atlieku daug įvairių darbų, dažnai gaminu. Nuostabu, kad vėl galiu laikyti rankoje lėkštę, naudotis šaukštu”, džiaugiasi vyras. Modernus protezas galūnių netekusiems žmonėms suteikia viltį vėl gyventi įprastą, pilnavertį gyvenimą.



Facebook komentarai


Komentarai (0)


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *