Революция в взаимодействии человека и робототехники благодаря неинвазивным технологиям
Современные разработки в области нейротехнологий меняют представление о том, как человек может управлять роботизированными устройствами. Вместо традиционных методов, основанных на мышечных движениях, новые системы позволяют управлять роботической рукой, просто думая о движениях пальцев.
Самое важное — для этого не требуется хирургического вмешательства. Вся процедура осуществляется за счет установки специальных сенсоров на кожу головы, которые фиксируют электрические сигналы мозга. Эти сигналы затем передаются в компьютер, где обрабатываются и переводятся в команды для управления роботическим устройством.
Безопасность и доступность для всех
Такой подход не только безопасен, поскольку не предполагает хирургического вмешательства, но и очень доступен. Он открывает новые возможности для людей с нарушениями двигательных функций или тех, кто восстанавливается после травм, позволяя им возвращать контроль над движениями и участвовать в повседневных делах.
Исследования и достижения в области нейротехнологий
Учёные из Карнеги-Меллонского университета добились значительных успехов в развитии неинвазивных методов считывания сигналов мозга. В своих экспериментах они использовали электроэнцефалографию (ЭЭГ), чтобы зафиксировать активность мозга, когда участник мысленно представлял движение пальца. Затем применялись алгоритмы глубокого обучения, которые расшифровывали эти сигналы и переводили их в команды для управления роботической рукой.
В рамках исследований участники смогли управлять двумя или даже тремя пальцами одновременно, всего лишь представляя себе движение. Точность системы при выполнении двухфункциональных задач превышала 80%, а при управлении тремя — более 60%. Все это происходило в реальном времени, что подчеркивает эффективность технологии.
Что такое искусственный интеллект и как он помогает
Достижение точного управления каждым пальцем — сложная задача, поскольку области мозга, отвечающие за движения пальцев, очень малы и сигналы часто перекрываются. Однако благодаря развитию неинвазивных технологий и алгоритмов машинного обучения, стало возможным различать даже очень тонкие нюансы сигналов.
Команда использовала нейросеть под названием EEGNet, которую специально дообучали под каждого участника. Это обеспечило плавное и естественное управление роботическими пальцами, максимально приближенное к реальным движениям человеческой руки.
Преимущества для людей с ограниченными возможностями
Даже незначительные улучшения в управлении роботизированными устройствами могут кардинально изменить качество жизни человека. Благодаря внешним системам, не требующим хирургического вмешательства, управление становится простым и интуитивно понятным. Человек может управлять роботической рукой, просто думая о движениях пальцев, что значительно расширяет возможности для самостоятельной деятельности.
Широкое применение в быту и медицине
Доступность таких технологий делает их пригодными для использования как в домашних условиях, так и в клиниках. Они помогают людям выполнять повседневные задачи: набор текста, подъем мелких предметов или выполнение других действий, которые ранее казались невозможными. Это особенно важно для тех, кто перенес инсульт, травмы спинного мозга или испытывает другие ограничения моторики.
Перспективы развития и будущие вызовы
Несмотря на впечатляющие достижения, впереди еще много работы. Неинвазивные системы требуют дальнейшего усовершенствования — для повышения точности, фильтрации помех и адаптации к индивидуальным особенностям каждого пользователя. Благодаря постоянным инновациям в области сенсорных технологий и машинного обучения, такие системы становятся все более надежными и удобными в использовании.
Исследователи уже работают над расширением возможностей технологий, чтобы выполнять более сложные задачи. В ближайшем будущем подобные системы могут стать неотъемлемой частью домашних и рабочих пространств, значительно улучшая качество жизни и расширяя границы возможностей человека.
Что бы вы сделали, управляя роботической рукой мысленно?
Если бы у вас была возможность управлять роботизированной рукой лишь мысленным усилием, что бы вы хотели попробовать в первую очередь? Поделитесь своими идеями, написав нам на сайте или по контактным данным.
Артем Мельник
Артем — эксперт по ИТ и новым технологиям, освещает стартапы, кибербезопасность и разработки украинских программистов. Ранее работал в сфере разработки ПО.