Протез руки, керований розумом: недороге та доступне рішення для людей з інвалідністю

by Роза 16 Квітня, 2021

written by Роза 16 Квітня, 2021

Протез руки, керований розумом: недороге та доступне рішення

Передісторія

Десять років тому Бенджамін Чой був захоплений документальним фільмом про протез руки, керований розумом. Він був вражений технологією, але стурбований її високою вартістю та інвазивним характером.

Натхнення та інновація

Коли у 2020 році почалася пандемія, Чой, учень десятого класу, виявив, що у нього з’явилося багато вільного часу. Натхненний документальним фільмом, який він бачив кілька років тому, він вирішив створити менш інвазивний і доступніший протез руки.

Використовуючи 3D-принтер своєї сестри та трохи волосіні, Чой самостійно розробив і створив першу версію своєї роботизованої руки. Вона використовувала дані мозкових хвиль і рухи голови для керування своїми рухами.

Удосконалення та доопрацювання

Після понад сімдесяти п’яти ітерацій дизайну протез руки Чоя тепер виготовляється з інженерних матеріалів і керується штучним інтелектом (ШІ). Він працює за допомогою алгоритму, який інтерпретує мозкові хвилі користувача, дозволяючи їм керувати рукою за допомогою своїх думок.

Рука, виготовлення якої коштує близько 300 доларів, становить лише малу частину вартості інших сучасних протезів. Вона використовує електроенцефалографію (ЕЕГ), щоб уникнути необхідності інвазивної операції на мозку.

ШІ та машинне навчання

Модель ШІ Чоя, вбудована в протез руки, розшифровує дані мозкових хвиль і перетворює їх на прогнози щодо запланованих рухів користувача. Рука також реагує на рухи голови та навмисне моргання.

Щоб створити свою модель ШІ, Чой працював із дорослими волонтерами, збираючи дані їхніх мозкових хвиль і навчаючи модель розрізняти різні мозкові сигнали. Модель постійно навчається на мозкових хвилях користувача, покращуючи свою точність з часом.

Вплив та потенціал

Винахід Чоя приніс йому визнання та нагороди, зокрема місце в топ-40 фіналістів конкурсу талантів у галузі науки Regeneron. Він має потенціал революціонізувати сферу протезування та допоміжних пристроїв.

Застосування за межами протезування

Чой вважає, що його алгоритм інтерпретації мозкових хвиль може мати застосування за межами протезування. Його можна використовувати для керування кріслами колісними, допоміжними пристроями та пристроями зв’язку для пацієнтів із бічним аміотрофічним склерозом (БАС).

Плани на майбутнє

Чой планує вивчати інженерію в коледжі та продовжувати вдосконалювати свій протез руки. Він прагне проводити клінічні дослідження з пацієнтами з втратою кінцівок верхніх і досліджувати потенціал алгоритму в інших сферах застосування.

Висновки

Протез руки, керований розумом, Бенджаміна Чоя є свідченням сили інновацій, інженерії та людського духу. Його низька вартість, неінвазивна природа та потенційні сфери застосування роблять його перспективним рішенням для людей з ампутаціями та інвалідністю.

Роза

Роза — видатна інженерка програмного забезпечення, чия пристрасть до науки та технологій зародилася ще в ранньому дитинстві. Виростаючи в родині, де академічна цікавість заохочувалася, Роза була глибоко впливовою завдяки своєму батькові, відданому професору фізики. Після довгих днів в університеті її батько повертався додому та вводив Розу в світ наукових досліджень, проводячи з нею різні експерименти та сприяючи її глибокій любові до складнощів фізичного світу. З юних років Роза була захоплена безмежними можливостями, які пропонувала наука. Вона проводила незліченну кількість годин, виконуючи експерименти та вивчаючи основні принципи фізики. Це раннє залучення до наукових досліджень не лише вдосконалило її аналітичні здібності, але й пробудило в ній невгамовну цікавість і пристрасть до розв'язання проблем. Академічний шлях Рози привів її до вивчення комп'ютерних наук, де вона досягла успіху у навчанні, рухаючись з таким самим ентузіазмом, що й у дитячих експериментах. Вона закінчила престижний університет з відзнакою, здобувши ступінь бакалавра. Її академічні досягнення були відзначені численними нагородами та стипендіями, що відображають її відданість та видатний талант у цій галузі. У своїй професійній кар'єрі Роза зробила значний внесок у технологічну індустрію. Вона працювала у кількох провідних технологічних компаніях, де відігравала ключову роль у розробці інноваційних програмних рішень, які мали значний вплив на різні сектори. Її спеціалізація включає проєктування та впровадження складних алгоритмів, оптимізацію продуктивності систем та забезпечення надійності та масштабованості програмних додатків. Крім своїх технічних навичок, Роза є активною захисницею прав жінок у STEM (наука, технології, інженерія та математика). Вона активно бере участь у програмах наставництва, допомагаючи молодим жінкам, які прагнуть зробити кар'єру в технологічній галузі. Роза вірить у силу освіти та важливість надання рівних можливостей для всіх, і вона присвячує свій час виступам на конференціях і семінарах, щоб надихати наступне покоління інженерок. У своєму особистому житті Роза продовжує плекати свої наукові корені. Вона любить проводити вільний час, експериментуючи з новими технологіями, читаючи наукові журнали та беручи участь в обговореннях майбутнього технологій. Шлях Рози від допитливої дитини, яка проводила експерименти, до успішної інженерки програмного забезпечення є свідченням сили раннього залучення до науки та довготривалого впливу підтримуючого та інтелектуально стимулюючого середовища.