Proteza sterowana myślami: niedrogie i dostępne rozwiązanie
Wstęp
Dziesięć lat temu Benjamin Choi był zafascynowany dokumentem o protezie sterowanej myślami. Był pod wrażeniem technologii, ale zaniepokojony jej wysokim kosztem i inwazyjną naturą.
Inspiracja i innowacja
Kiedy w 2020 roku wybuchła pandemia, Choi, uczeń dziesiątej klasy, miał dużo wolnego czasu. Zainspirowany dokumentem, który widział lata wcześniej, postanowił zbudować mniej inwazyjną i tańszą protezę ręki.
Korzystając z drukarki 3D swojej siostry i żyłki, Choi samodzielnie zaprojektował i zbudował pierwszą wersję swojego ramienia robota. Wykorzystywał dane z fal mózgowych i gesty głowy do kontrolowania jego ruchów.
Postępy i udoskonalenia
Po ponad siedemdziesięciu pięciu iteracjach projektowych proteza ręki Choi jest teraz wykonana z materiałów klasy inżynierskiej i napędzana sztuczną inteligencją (AI). Działa przy użyciu algorytmu, który interpretuje fale mózgowe użytkownika, umożliwiając mu kontrolowanie ramienia za pomocą myśli.
Ramię, którego koszt produkcji wynosi około 300 USD, to ułamek kosztów innych zaawansowanych protez. Wykorzystuje elektroencefalografię (EEG), aby uniknąć konieczności inwazyjnej operacji mózgu.
AI i uczenie maszynowe
Model AI Choi, osadzony w protezie ręki, rozszyfrowuje dane z fal mózgowych i przekształca je w przewidywania zamierzonych ruchów użytkownika. Ramię reaguje również na gesty głowy i zamierzone mrugnięcia.
Aby stworzyć swój model AI, Choi współpracował z dorosłymi wolontariuszami, zbierając ich dane z fal mózgowych i szkoląc model w celu odróżnienia różnych sygnałów mózgowych. Model ciągle uczy się na podstawie fal mózgowych użytkownika, poprawiając swoją dokładność w czasie.
Wpływ i potencjał
Wynalazek Choi przyniósł mu uznanie i nagrody, w tym miejsce w pierwszej 40 finalistów Regeneron Science Talent Search. Ma potencjał, aby zrewolucjonizować dziedzinę protetyki i urządzeń wspomagających.
Zastosowania poza protetyką
Choi uważa, że jego algorytm interpretacji fal mózgowych może mieć zastosowanie poza protetyką. Może być używany do sterowania wózkami inwalidzkimi, urządzeniami wspomagającymi i urządzeniami komunikacyjnymi dla pacjentów z ALS.
Plany na przyszłość
Choi planuje studiować inżynierię na studiach i nadal udoskonalać swoją protezę ręki. Jego celem jest przeprowadzenie badań klinicznych z udziałem pacjentów z amputacjami kończyn górnych oraz zbadanie potencjału algorytmu w innych zastosowaniach.
Wniosek
Proteza ręki sterowana myślami Benjamina Choi jest świadectwem potęgi innowacji, inżynierii i ludzkiego ducha. Jej niski koszt, nienawlekająca natura i potencjalne zastosowania sprawiają, że jest obiecującym rozwiązaniem dla osób po amputacjach i osób niepełnosprawnych.