Нейроуправляемый протез руки: доступное решение для ампутантов

by Роза 16 апреля, 2021

written by Роза 16 апреля, 2021

Нейроуправляемый протез руки: недорогое и доступное решение

Предыстория

Десять лет назад Бенджамин Чой был очарован документальным фильмом о нейроуправляемом протезе руки. Он был поражен технологией, но обеспокоен ее высокой стоимостью и инвазивным характером.

Вдохновение и инновация

Когда в 2020 году началась пандемия, Чой, ученик десятого класса, оказался с большим количеством свободного времени. Вдохновленный документальным фильмом, который он видел несколько лет назад, он решил создать менее инвазивный и более доступный протез руки.

Используя 3D-принтер своей сестры и леску, Чой самостоятельно спроектировал и построил первую версию своего роботизированного протеза. Для управления его движениями использовались данные мозговых волн и жесты головой.

Усовершенствования и доработки

После более чем семидесяти пяти итераций дизайна протез руки Чоя теперь изготавливается из инженерных материалов и управляется искусственным интеллектом (ИИ). Он работает с помощью алгоритма, который интерпретирует мозговые волны пользователя, позволяя ему управлять протезом силой мысли.

Протез, стоимость производства которого составляет около 300 долларов, стоит в разы дешевле других современных протезов. Он использует электроэнцефалографию (ЭЭГ), что исключает необходимость инвазивного хирургического вмешательства на головном мозге.

ИИ и машинное обучение

Модель ИИ Чоя, встроенная в протез руки, расшифровывает данные мозговых волн и преобразует их в прогнозы предполагаемых движений пользователя. Протез также реагирует на жесты головой и преднамеренные моргания.

Для создания своей модели ИИ Чой работал со взрослыми добровольцами, собирая данные их мозговых волн и обучая модель различать различные мозговые сигналы. Модель постоянно обучается на мозговых волнах пользователя, со временем повышая свою точность.

Влияние и потенциал

Изобретение Чоя принесло ему признание и награды, в том числе место в числе 40 лучших финалистов конкурса Regeneron Science Talent Search. Оно имеет потенциал для революционизирования области протезирования и вспомогательных устройств.

Применение за пределами протезирования

Чой считает, что его алгоритм интерпретации мозговых волн может найти применение за пределами протезирования. Его можно использовать для управления инвалидными колясками, вспомогательными устройствами и коммуникационными устройствами для пациентов с БАС.

Планы на будущее

Чой планирует изучать инженерию в колледже и продолжать совершенствовать свой протез руки. Он намерен проводить клинические испытания с пациентами с ампутациями верхних конечностей и исследовать потенциал алгоритма в других областях применения.

Заключение

Нейроуправляемый протез руки Бенджамина Чоя является свидетельством силы инноваций, инженерии и человеческого духа. Его низкая стоимость, неинвазивный характер и потенциальные применения делают его многообещающим решением для ампутантов и людей с ограниченными возможностями.

Роза

Роза — выдающийся инженер-программист, чья страсть к науке и технологиям пробудилась еще в раннем детстве. Выросшая в семье, где поощрялось академическое любопытство, Роза была глубоко вдохновлена своим отцом, преданным профессором физики. После долгих дней в университете отец возвращался домой и вводил Розу в мир научных исследований, проводя с ней различные эксперименты и прививая ей глубокую любовь к сложностям физического мира. С юных лет Роза была очарована бесконечными возможностями, которые открывала наука. Она проводила бесчисленные часы, проводя эксперименты и изучая основные принципы физики. Это раннее знакомство с научными исследованиями не только развило ее аналитические способности, но и пробудило в ней неустанное любопытство и страсть к решению проблем. Академический путь Розы привел ее к изучению информатики, где она добилась выдающихся успехов, движимая тем же энтузиазмом, который характеризовал ее детские эксперименты. Она окончила престижный университет с отличием, получив степень бакалавра. Ее академические достижения были отмечены многочисленными наградами и стипендиями, что отражало ее преданность и выдающийся талант в этой области. В своей профессиональной карьере Роза внесла значительный вклад в технологическую индустрию. Она работала в нескольких ведущих технологических компаниях, где сыграла ключевую роль в разработке инновационных программных решений, которые оказали значительное влияние на различные отрасли. Ее специализация включает разработку и реализацию сложных алгоритмов, оптимизацию производительности систем и обеспечение надежности и масштабируемости программных приложений. Помимо своих технических навыков, Роза является активным сторонником женщин в STEM (наука, технологии, инженерия и математика). Она активно участвует в программах наставничества, помогая молодым женщинам, стремящимся к карьере в области технологий. Роза верит в силу образования и важность предоставления равных возможностей для всех, и она посвящает свое время выступлениям на конференциях и семинарах, чтобы вдохновить следующее поколение женщин-инженеров. В личной жизни Роза продолжает развивать свои научные корни. В свободное время она любит экспериментировать с новыми технологиями, читать научные журналы и участвовать в обсуждениях будущего технологий. Путь Розы от любопытного ребенка, проводившего эксперименты, до успешного инженера-программиста является свидетельством силы раннего интереса к науке и долговременного влияния поддерживающей и интеллектуально стимулирующей среды.