Το βιονικό χέρι του Luke Skywalker κατέστη δυνατή χάρη στην τεχνολογία υπερήχων
Θα είναι αληθινό ότι ένα άτομο με αναπηρία θα μπορεί να χρησιμοποιήσει πιάνο ή να παίξει μουσικά όργανα, με μια καταπληκτική εφεύρεση του Luke Skywalker's, έκανε ένα βιονικό χέρι που δεν απέχει πολύ από την πραγματικότητα για ακρωτηριασμένους στη Γη. Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Γεωργίας δημιούργησαν έναν αισθητήρα υπερήχων που επιτρέπει στους ακρωτηριασμένους να ελέγχουν την προσθετική τους εικόνα ξεχωριστά, με χειρονομίες κινητήρων που δεν θα μπορούσαν να γίνουν μέσω τρεχουσών εμπορικά διαθέσιμων συσκευών.
Ο Τζέισον Μπαρνς ένας διάσημος ντράμερ υπέστη ηλεκτροπληξία στο δεξί του χέρι πριν από πέντε χρόνια λόγω ατυχήματος, αλλά ανάγκασε έναν γιατρό να ακρωτηριάσει το δεξί του χέρι κάτω από τον αγκώνα, οπότε έχει τους μυς που ελέγχουν το δάχτυλο. Συνεργάζεται με τον Weinberg και χρησιμοποίησε το βιονικό χέρι για πρώτη φορά και κατάφερε να χρησιμοποιήσει πιάνο και έπαιξε επίσης το θεματικό τραγούδι Star Wars στην κιθάρα με το βιονικό χέρι.
«Ο προσθετικός βραχίονας μας τροφοδοτείται από σήματα υπερήχων, χρησιμοποιώντας αυτήν τη νέα τεχνολογία, ο βραχίονας μπορεί να ανιχνεύσει ποια δάχτυλα θέλει να κινήσει ένας ακρωτηριασμένος, ακόμα κι αν δεν έχουν δάχτυλα», δήλωσε ο Gil Weinberg, καθηγητής του Georgia Tech College of Design ηγείται του έργου.
Ο Barnes χρησιμοποίησε τους διαθέσιμους αισθητήρες ηλεκτρομυογράμματος (EMG) (προσαρτημένοι στους μυς του) πριν από αυτό, αλλά οι αισθητήρες δεν είναι τόσο ακριβείς σε σύγκριση με τον παρόντα. «Οι αισθητήρες EMG δεν είναι πολύ ακριβείς, μπορούν να ανιχνεύσουν μια μυϊκή κίνηση, αλλά το σήμα είναι πολύ θορυβώδες για να συμπεράνει ποιο δάχτυλο το άτομο θέλει να κινηθεί. Προσπαθήσαμε να βελτιώσουμε την ανίχνευση μοτίβου από το EMG για τον Jason, αλλά δεν μπορούσαμε να πάρουμε τον έλεγχο από δάχτυλο με το δάχτυλο », δήλωσε ο Weinberg, διευθυντής του Georgia Tech Center for Music Technology
Στη συνέχεια, η ομάδα είδε μια μηχανή υπερήχων γύρω από το εργαστήριο, και συνεργάστηκαν με δύο ακόμη καθηγητές της Georgia Tech - Minoru Shinohara, Chris Fink και Levent Degertekin και με τη βοήθεια αυτών πέτυχαν να συνδέσουν έναν ανιχνευτή υπερήχων στο χέρι. Ο ίδιος ανιχνευτής χρησιμοποίησε οι γιατροί για τον έλεγχο της κίνησης των μωρών στη μήτρα και το χρησιμοποίησαν για να παρακολουθήσουν πώς κινούνται οι μύες του Barnes.
«Τότε είχαμε μια στιγμή Eureka», είπε ο Weinberg.
Ο Weinberg και η ομάδα του τροφοδότησαν κάθε μοναδική κίνηση του μυός του Barnes σε έναν αλγόριθμο που μπορεί γρήγορα να δικαιολογήσει ποιο δάχτυλο θέλει να κινηθεί. Το βιονικό χέρι μπορεί επίσης να ανιχνεύει συνεχείς και ταυτόχρονες κινήσεις κάθε δακτύλου με τον ακριβή υπολογισμό της δύναμης που προορίζεται από το άτομο με ειδικές ανάγκες.
«Είναι εντυπωσιακό, αυτός ο νέος βραχίονας μου επιτρέπει να κάνω ό, τι θέλω, χωρίς να αλλάξω τρόπους ή να πατήσω ένα κουμπί. Ποτέ δεν πίστευα ότι θα μπορούσαμε να το κάνουμε αυτό »είπε ο Barnes.
Η πρώτη εφεύρεση του εργαστηρίου Weinberg για τον Barnes είναι ότι τον έβαλαν με ένα προσθετικό βραχίονα με δύο κνήμες το 2014. Τώρα το βιονικό χέρι είναι η δεύτερη δημιουργία του Barnes από το εργαστήριο του Weinberg. Η πρώτη δημιουργία του έδωσε την ευκαιρία να παίξει ξανά το τύμπανο με ένα ραβδί που παίζει πιο γρήγορα από οποιονδήποτε ντράμερ στον κόσμο, καθώς του αρέσει να παίζει περισσότερο τύμπανο. Το ρομπότ του Weinberg προσελκύει την προσοχή του κόσμου για συναυλίες από τον Barnes σε τέσσερις ηπείρους, μία από αυτές εκτελέστηκε από τον Barnes στο Kennedy Center στην Ουάσινγκτον και στο Moogfest. Έτσι, η πρώτη δημιουργία οδηγεί τον Weinberg σε ένα εντυπωσιακό επίπεδο δημιουργίας, οπότε πιστεύουν ότι η δεύτερη δημιουργία θα καταπλήξει τον κόσμο με το βιονικό χέρι του Barnes και την απόδοση που του λείπει από το 2012.
«Εάν αυτός ο τύπος βραχίονα μπορεί να λειτουργήσει στη μουσική, κάτι τόσο λεπτό και εκφραστικό όσο παίζει πιάνο, αυτή η τεχνολογία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για πολλούς άλλους τύπους κινητικών δραστηριοτήτων όπως το μπάνιο, ο καλλωπισμός και η σίτιση, οραματίζομαι επίσης ικανό σώμα άτομα που είναι σε θέση να ελέγχουν απομακρυσμένα ρομποτικά χέρια και χέρια κινούμενα απλά τα δάχτυλά τους », δήλωσε ο Weinberg.
Πηγή: Georgia Tech