Umělá protéza řízená mozkem: Nízkorozpočtové a dostupné řešení
Pozadí
Před deseti lety byl Benjamin Choi fascinován dokumentárním filmem o umělé protéze řízené mozkem. Byl ohromen touto technologií, ale znepokojoval ho její vysoký náklad a invazivní charakter.
Inspirace a inovace
Když v roce 2020 vypukla pandemie, Choi, student desátého ročníku, měl spoustu volného času. Inspirován dokumentárním filmem, který viděl o několik let dříve, se rozhodl vytvořit méně invazivní a cenově dostupnější umělou paži.
Pomocí 3D tiskárny a rybářského vlasce své sestry Choi navrhl a postavil první verzi své robotické paže. K ovládání jejích pohybů používala data mozkových vln a pohyby hlavy.
Pokroky a vylepšení
Po více než sedmdesáti pěti opakovaných návrzích je Choiova umělá paže nyní vyrobena z konstrukčních materiálů a je poháněna umělou inteligencí (A.I.). Funguje pomocí algoritmu, který interpretuje mozkové vlny uživatele a umožňuje mu ovládat paži pomocí myšlenek.
Paže, jejíž výroba stojí asi 300 dolarů, je mnohem levnější než jiné pokročilé protézy. Používá elektroencefalografii (EEG), aby se vyhnula potřebě invazivní operace mozku.
Umělá inteligence a strojové učení
Choiův model A.I., který je zabudován do umělé paže, rozluští data mozkových vln a převede je na předpovědi zamýšlených pohybů uživatele. Paže také reaguje na pohyby hlavy a záměrné mrknutí.
Pro vytvoření svého modelu A.I. Choi spolupracoval s dospělými dobrovolníky, sbíral data jejich mozkových vln a trénoval model, aby rozlišoval různé mozkové signály. Model se neustále učí z mozkových vln uživatele a v průběhu času zvyšuje svou přesnost.
Dopad a potenciál
Choiův vynález mu vynesl uznání a ocenění, včetně umístění mezi 40 nejlepšími finalisty Regeneron Science Talent Search. Má potenciál změnit oblast protetiky a asistenčních zařízení.
Využití mimo protetiku
Choi věří, že jeho algoritmus interpretace mozkových vln by mohl mít využití i mimo protetiku. Mohlo by se použít k ovládání invalidních vozíků, asistenčních zařízení a komunikačních zařízení pro pacienty s ALS.
Budoucí plány
Choi plánuje studovat inženýrství na vysoké škole a pokračovat ve zdokonalování své umělé paže. Zaměřuje se na provádění klinických studií s pacienty s amputací horních končetin a na zkoumání potenciálu algoritmu v dalších aplikacích.
Závěr
Umělá paže řízená mozkem od Benjamina Choiho je důkazem síly inovace, inženýrství a lidského ducha. Její nízké náklady, neinvazivní charakter a potenciální využití z ní činí slibné řešení pro amputované a osoby se zdravotním postižením.
