Bepillantás a protézisek jövőjébe: érzékelők, e-bőr és mesterséges intelligencia

2021. február 18. 23:01
Az elektronikai innovációk a protézis technológia területén is jelentős hatást gyakoroltak. Manapság már a protéziseket és a külső csontvázakat (exoskeletonok) nem csak orvosi célokra - hiányzó végtagok pótlására használják.

Ezek az eszközök alkalmazásra kerülnek az iparban, a robotikában és a kiterjesztett, illetve a virtuális valóság alapú tanulás területén is. Számos egyetem és cég próbál javítani a protézisek kialakításán az érzékelők, a mozgás és az érintésérzet terén.

Elektronikus bőr kutatások

A szaud-arábiai King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) például a protézisekre rögzített elektronikus bőrök terén ért el áttörést és sikerült még a valódi emberi bőrnél is tartósabb, és szenzitívebb anyagot kifejlesztenie. 

A KAUST kutatói azt állítják, hogy az e-bőr prototípusa 20 centiméterről képes érzékelni a tárgyakat, valamint kevesebb, mint egy tized másodperc alatt reagál az ingerekre, és nyomásérzékelő üzemmódban használva a rá írt kézírást is fel tudja ismerni.

Az érzékelő 5000 deformáció után is jól működött, és minden egyes alkalommal körülbelül negyed másodperc alatt visszanyerte eredeti formáját. A szenzor számos különböző élettani adatot képes továbbítani, amelyek segíthetik a betegeket a gyógytorna, illetve a felépülés során.

Kiegészítve a kiterjesztett és virtuális valósággal

A protetika egyik fő kérdése (emberi és robotikai használatban egyaránt) az érintés érzésének szimulálása. A tavaly év végén a Cornell Egyetem kutatói száloptikai szenzorokkal kísérleteztek, amelyek ötvözték az olcsó LED-ekkel. Ennek eredményeként egy nyújtható „bőrt” kaptak, amely detektálja az olyan deformációkat, mint a nyomás, a hajlítás és a húzódás.

A kutatók azt állítják, hogy ez az eszköz magával ragadó AR / VR élményt hozhat létre, például egy kibővített valóság szimulációt, hogy az irányított mozgás segítségével különböző készségeket tanítson meg a felhasználóknak.

Többek között megtanulhatnak olyan feladatokat, mint egy gumiabroncs cseréje a kesztyűvel, amely szimulálja az anyák és csavarok meghúzásának érzését. Ez a technológia a protézisekben is alkalmazható, hogy működjön a felhasználó tapintásérzete, és általa viselője ügyesebb, koordináltabb mozgást végezhessen.

Mesterséges intelligencia által vezérelt bioszenzorok

Az UC Berkeley kutatói a mesterséges intelligencia révén a kéz összetett funkcióinak utánzását vizsgálják. A bonyolult szimulációt egy mesterséges intelligencia szoftverrel ellátott hordható bioszenzor kifejlesztésével folytatták. Ez a szoftver felismeri az alkar elektromos jelmintái alapján, hogy az ember milyen kézmozdulatot kíván végrehajtani.

A robotikában is számos fejlesztés van folyamatban

A CYBERLEGs Plus Plus pedig egy robot exoskeleton kifejlesztését végzi, amelyek két motorhoz kapcsolt érzékelőt használ a mozgás előjelzésére. Ezek a külső csontvázak lehetővé tehetik az amputáltak számára, hogy kisebb erőfeszítéssel járjanak, vagy lépcsőzzenek, és azt is megakadályozzák, hogy elessenek.

A cikk szerzője Nagy Simon Aladár


Kedvelje a Makronómot Facebookon!



Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

Bejelentkezés