Недавние достижения в области технологий радикально изменили мир ассистивных и медицинских инструментов, и протезные конечности не стали исключением.
Мы продвинулись далеко от жёстких, исключительно косметических протезов прошлого. Сегодня наблюдается взлёт более мягких, более реалистичных конструкций, многие из которых содержат роботизированные компоненты, значительно расширяющие их функциональность.
Несмотря на эти захватывающие достижения, остаётся основная проблема: как сделать эти роботизированные конечности более простыми и интуитивно-понятными для пользователей?
.
Проблема управления: барьер к реальному использованию
Подумайте — высокотехнологичная протезная рука хороша только насколько пользователь способен её управлять. Если система управления неуклюжа или сложна в обучении, это ограничивает эффективность протеза и в конечном итоге влияет на качество жизни пользователя. Большинству коммерчески доступных роботизированных конечностей по-прежнему не хватает решения этой проблемы.
.
Прорыв от Итальянского Института Технологий и Имперского Колледжа Лондона
Теперь исследователи из Итальянского Института Технологий (IIT) и Имперского Колледжа Лондона представили многообещающее решение: новая мягкая протезная рука, разработанная для более интуитивного управления. Их работа, опубликованная в журнале Science Robotics, представляет новый метод управления, который соединяет естественные координационные шаблоны наших пальцев с анализом активности моторных нейронов в спинном столбе.
.
Декодирование естественных движений руки тела
Как это работает? Давайте разберёмся. Когда мы совершаем повседневные задачи, наши пальцы двигаются в координированных шаблонах, называемых "постуральными синергиями". Эти синергии являются основой для того, как мы схватываем и манипулируем объектами. Команда под руководством Антонио Бикки и Дарио Фарины разработала метод, который интегрирует эти постуральные синергии с анализом электрических сигналов из нервной системы. Декодируя активность спинных моторных нейронов (нервные клетки, контролирующие движение мышц), они могут предсказать движения руки, которые пользователь собирается совершить. Эта информация затем используется для управления протезной рукой.
.
.
Мягкие материалы, умный дизайн
Сама рука - впечатляющее техническое достижение, комбинируя мягкие материалы для кожи, сухожилий и связок с жёсткими материалами для "костей". По словам Бикки, искусственные кости "скользят друг по другу, вместо вращения вокруг штифтов, как обычно делают роботы". Это, вместе с расположением сухожилий, позволяет руке адаптироваться к форме объектов, имитируя естественное, интеллектуальное схватывающее поведение человеческой руки. Одной из самых захватывающих особенностей этой новой протезной руки является её способность выполнять манипуляции внутри руки. Это означает, что пользователи могут не только схватить объект, но и изменить хватку и переместить объект внутри руки — представьте себе, как можно открыть бутылку с водой, используя только протезную руку.
.
Многообещающие результаты на начальных испытаниях
Исследователи проверили своё изделие на здоровых участниках и на людях с потребностями в протезировании. Результаты были обнадёживающие, показывая, что рука позволяет пользователям выполнять сложные движения и манипулировать объектами с большей точностью и естественностью по сравнению с другими протезными руками. Испытания показали, что комбинированные нейронные и постуральные синергии обеспечили точное и естественное управление согласованными действиями нескольких пальцев, достигнув более 90% непрерывного механического многообразия, и целевая вероятность попадания в конкретные позы руки была выше с нейронными синергиями по сравнению с мышечными синергиями.
.
Будущее протезирования становится более мягким и умным
Эта инновационная мягкая протезная рука представляет собой значительный шаг вперёд в этой области. Метод управления и принципы дизайна, разработанные командой IIT и Имперского Колледжа Лондона, могут заасфальтировать дорогу для более продвинутых протезных конечностей в будущем. Хотя дальнейшее совершенствование и клинические испытания необходимы, эта технология имеет огромный потенциал для улучшения жизни людей с потерей конечностей.
.
Основные выводы Курта
Это исследование подчеркивает важность подражания естественным механизмам тела при разработке протезов. Объединяя мягкую робототехнику с продвинутым нейронным декодированием, ученые создают протезные конечности, которые не только функциональны, но и интуитивны и естественны в использовании. Это действительно могло бы революционизировать область и дать пользователям возможность восстановить утраченные способности и улучшить качество их жизни. Если вам или кому-то еще известны преимущества от такого рода технологий, какие конкретные задачи или действия они смогли бы выполнить? Дайте нам знать, написав нам на
.
Для большего количества моих технологических советов и предупреждений о безопасности, подпишитесь на мой бесплатный информационный бюллетень "КиберГай" на сайте
Задайте Курту вопрос или дайте знать, какие истории вы бы хотели, чтобы мы рассмотрели.
Следите за Куртом в его социальных сетях:
Ответы на самые часто задаваемые вопросы от КиберГай:
Новое от Курта:
© 2025 CyberGuy.com. Все права защищены.
Курт "КиберГай" Кнутссон - награжденный технологический журналист, увлеченный технологиями, оборудованием и гаджетами, которые делают жизнь лучше.
