Luke Skywalkers bioniske hånd muliggjort av ultralydteknologi
Det kommer til å være ekte at en funksjonshemmet person kan bruke klaver eller spille musikkinstrumenter, ved en fantastisk oppfinnelse av Luke Skywalker, laget han en bionisk hånd som ikke er langt fra virkeligheten for amputerte på jorden. Forskere fra Georgia Institute of Technology laget en ultralydssensor som lar amputerte kontrollere sin protetiske figur individuelt, med motoriske håndbevegelser som ikke kunne være mulig å gjøre gjennom nåværende kommersielt tilgjengelige enheter.
Jason Barnes, en berømt trommeslager, elektrokutrerte høyre arm for fem år siden på grunn av en ulykke, men han tvang en lege til å amputere høyre arm under albuen, så han har musklene som styrer fingeren. Han jobber med Weinberg og brukte den bioniske hånden for første gang og kunne bruke piano og spilte også Star Wars-temasangen på gitar også med den bioniske hånden.
"Protesearmen vår drives av ultralydsignaler. Ved å bruke denne nye teknologien kan armen oppdage hvilke fingre en amputert vil bevege seg, selv om de ikke har fingre," sa Gil Weinberg, Georgia Tech College of Design professor som leder prosjektet.
Barnes brukte tilgjengelige elektromyogramsensorer (festet til musklene) før den, men sensorene er ikke så nøyaktige i forhold til den nåværende. “EMG-sensorer er ikke veldig nøyaktige, de kan oppdage en muskelbevegelse, men signalet er for støyende til å utlede hvilken finger personen vil bevege seg. Vi prøvde å forbedre mønstergjenkjenningen fra EMG for Jason, men kunne ikke få finger-for-finger-kontroll ”, sa Weinberg, direktør for Georgia Tech's Center for Music Technology.
Da så teamet en ultralydsmaskin rundt laboratoriet, og de samarbeidet med to andre professorer i Georgia Tech - Minoru Shinohara, Chris Fink og Levent Degertekin, og med hjelp av dem fikk de suksess med å feste en ultralydsonde til armen. Den samme sonden som ble brukt av leger for å kontrollere bevegelsen til babyene i livmoren, og de brukte den til å se på hvordan Barnes muskler beveget seg.
"Det var da vi hadde et Eureka-øyeblikk," sa Weinberg.
Weinberg og teamet hans matet hver unike bevegelse av Barnes 'muskel inn i en algoritme som raskt kan rettferdiggjøre hvilken finger som vil bevege seg. Den bioniske hånden er også i stand til å oppdage kontinuerlige og samtidige bevegelser av hver finger med den nøyaktige beregningen av kraft beregnet av den funksjonshemmede.
“Det er helt imponerende, denne nye armen lar meg gjøre det grepet jeg vil, på farten, uten å bytte modus eller trykke på en knapp. Jeg trodde aldri vi skulle klare dette, sa Barnes.
Den første oppfinnelsen av Weinbergs Lab for Barnes er at de utstyrte ham med en protesearm med to trommestikker i 2014. Nå er den bioniske hånden den andre kreasjonen for Barnes av Weinbergs Lab. Den første kreasjonen ga ham sjansen til å spille trommelen igjen med en pinne som spiller raskere enn noen trommeslager i verden, ettersom han elsker å spille tromme mer. Weinbergs robot fanger oppmerksomhet over hele verden for konserter av Barnes over fire kontinenter, en av dem ble utført av Barnes på Kennedy Center i Washington, DC og Moogfest. Så den første kreasjonen tar Weinberg til et imponerende skapelsesnivå, så de tenker at den andre kreasjonen vil forbløffe verden av Barnes bioniske hånd og ytelsen han mangler siden 2012.
“Hvis denne typen arm kan fungere på musikk, noe så subtilt og uttrykksfullt som å spille piano, kan denne teknologien også brukes til mange andre typer finmotoriske aktiviteter som bading, stell og fôring, jeg ser også for meg personer som kan fjernstyre robotarmene og -hendene ved å bare bevege fingrene, sa Weinberg.
Kilde: Georgia Tech