Cánh tay giả điều khiển bằng trí óc: Giải pháp giá rẻ và dễ tiếp cận
Bối cảnh
Mười năm trước, Benjamin Choi đã bị cuốn hút bởi một bộ phim tài liệu về một cánh tay giả được điều khiển bằng trí óc. Cậu bé rất kinh ngạc trước công nghệ này nhưng lại lo ngại về chi phí đắt đỏ và tính xâm lấn của nó.
Cảm hứng và cải tiến
Khi đại dịch ập đến vào năm 2020, Choi, một học sinh lớp mười, thấy mình có nhiều thời gian rảnh rỗi. Lấy cảm hứng từ bộ phim tài liệu mà mình đã xem nhiều năm trước, cậu quyết định chế tạo một cánh tay giả ít xâm lấn và giá cả phải chăng hơn.
Sử dụng máy in 3D của chị gái và một số sợi dây câu, Choi đã tự thiết kế và chế tạo phiên bản đầu tiên của cánh tay robot. Nó sử dụng dữ liệu sóng não và cử chỉ đầu để điều khiển các chuyển động của mình.
Những tiến bộ và cải tiến
Sau hơn bảy mươi lăm lần thiết kế, cánh tay giả của Choi hiện được làm từ vật liệu kỹ thuật và được điều khiển bằng trí tuệ nhân tạo (AI). Nó hoạt động bằng một thuật toán có khả năng giải thích sóng não của người dùng, cho phép họ điều khiển cánh tay bằng suy nghĩ của mình.
Chiếc cánh tay có giá sản xuất khoảng 300 đô la, chỉ bằng một phần nhỏ chi phí của các loại chân tay giả tiên tiến khác. Nó sử dụng điện não đồ (EEG) để tránh phải phẫu thuật não xâm lấn.
AI và học máy
Mô hình AI của Choi được tích hợp trong cánh tay giả, có khả năng giải mã dữ liệu sóng não và chuyển đổi thành các dự đoán về chuyển động mà người dùng dự định thực hiện. Cánh tay cũng phản hồi với các cử chỉ đầu và chớp mắt có chủ ý.
Để tạo ra mô hình AI của mình, Choi đã làm việc với những người tình nguyện trưởng thành, thu thập dữ liệu sóng não của họ và huấn luyện mô hình phân biệt các tín hiệu não khác nhau. Mô hình liên tục học hỏi từ sóng não của người dùng, cải thiện độ chính xác theo thời gian.
Tác động và tiềm năng
Phát minh của Choi đã giúp cậu bé giành được sự công nhận và các giải thưởng, bao gồm một suất trong top 40 thí sinh vào chung kết của Cuộc thi khoa học dành cho tài năng trẻ Regeneron. Nó có tiềm năng cách mạng hóa lĩnh vực chân tay giả và các thiết bị hỗ trợ.
Ứng dụng ngoài lĩnh vực chân tay giả
Choi tin rằng thuật toán giải thích sóng não của mình có thể có các ứng dụng ngoài lĩnh vực chân tay giả. Nó có thể được sử dụng để điều khiển xe lăn, thiết bị hỗ trợ và thiết bị giao tiếp cho bệnh nhân ALS.
Kế hoạch tương lai
Choi dự định học kỹ thuật tại trường đại học và tiếp tục cải tiến cánh tay giả của mình. Cậu đặt mục tiêu tiến hành các nghiên cứu lâm sàng với những bệnh nhân bị mất chi trên và khám phá tiềm năng của thuật toán trong các ứng dụng khác.
Kết luận
Cánh tay giả điều khiển bằng trí óc của Benjamin Choi là minh chứng cho sức mạnh của sự đổi mới, kỹ thuật và tinh thần con người. Chi phí thấp, tính không xâm lấn và các ứng dụng tiềm năng của nó khiến nó trở thành một giải pháp đầy hứa hẹn cho những người bị cắt cụt chi và những người khuyết tật.