211service.com
Telepresence robots invalīdiem ņem norādes no smadzeņu signāliem
Cilvēki ar smagiem kustību traucējumiem izmēģina jaunu veidu, kā mijiedarboties ar pasauli, izmantojot robotu, ko kontrolē smadzeņu signāli.
Lietotājs var vadīt robotu, vienkārši domājot.
Eksperimentāls teleklātbūtnes robots, ko radījuši Itālijas un Šveices pētnieki, izmanto savus viedokļus, lai atvieglotu lietas lietotājam — sistēmu, kas nodēvēta par kopīgu vadību. Lietotājs norāda robotam, kurp doties, izmantojot austiņas, kas nosaka smadzeņu viļņus, un robots rūpējas par tādām detaļām kā izvairīšanās no šķēršļiem un labākā maršruta noteikšana.
Robots būtībā ir klēpjdators, kas uzstādīts uz ritošas pamatnes — lietotājs redz robota apkārtni, izmantojot klēpjdatora tīmekļa kameru, un var sarunāties ar cilvēkiem, izmantojot Skype.
Lai pārvietotu robotu, lietotāji valkā galvaskausa vāciņu ar elektroencefalogrammas (EEG) sensoriem un iedomājas kustības ar kājām vai rokām. Katra kustība atbilst citai komandai, piemēram, uz priekšu, atpakaļ, pa kreisi vai pa labi. Programmatūra pārvērš dažādus ģenerētos signālus robota darbībās.
Tomēr robota vadības programmatūra pati izlemj labāko veidu, kā mainīt trajektorijas un paātrināt, lai nokļūtu tur, kur tam jādodas. Tam ir deviņi infrasarkanie sensori, kas brīdina par šķēršļiem, kurus tas var pārvietot, vienlaikus izpildot lietotāja norādījumus.
Šis dizains padara robotu pietiekami viegli lietojamu, lai tas varētu piedāvāt praktisku veidu, kā sniegt invalīdiem lielāku neatkarību, saka Roberts Lēbs, Šveices Federālā Tehnoloģiju institūta Lozannā pētnieks, kurš strādāja pie projekta. Iedomājieties, ka galalietotājs guļ savā gultā mājās un ir savienots ar visu nepieciešamo aprīkojumu, lai atbalstītu viņa dzīvi, viņš saka. Ar šādu teleklātbūtnes robotu viņš atkal varētu piedalīties savā ģimenes dzīvē.
Pētnieki pārbaudīja robotu, liekot cilvēkiem ar kustību traucējumiem un bez tiem pārvietoties pa vairākām telpām, kas piepildītas ar šķēršļiem. Abas grupas varēja vadīt kursu līdzīgos laikos. Viņiem vajadzēja izmantot mazāk komandu nekā tad, kad viņi pilnībā kontrolēja robotu, un kursu pabeidza ātrāk.
Dalībnieki bez kustību traucējumiem tika pārbaudīti arī attiecībā uz to, cik ātri viņi var manuāli orientēties robotā, nedodot tam nekādu autonomiju. Pētījumā konstatēts, ka viņu laiks ir tikai nedaudz īsāks nekā tad, kad viņi kopīgi vadīja vadību un navigēja, izmantojot smadzeņu un datora saskarni. Pētnieki savus rezultātus publicēja nesenā žurnāla numurā IEEE darbi.
Pētnieki pēta izmantot smadzeņu un datora saskarnes visam, sākot no stūres ratiņkrēsliem līdz kustīgām ekstremitāšu protēzēm. Versijas, kas tiek implantētas smadzenēs, var sniegt cilvēkiem iespaidīgu kontroli pār robotu ekstremitātēm, taču tās ir grūti uzstādīt un uzturēt, un tās netiek plaši izmantotas (skatiet Domas eksperimentu).
Neinvazīvas smadzeņu un datora saskarnes, kas klausās EEG signālus, vienkārši pieskaroties galvas ādai vairākos punktos, ir mazāk jaudīgas, taču praktiskākas. Mājas lietošanai ir pieejamas vienkāršas sistēmas, piemēram, Muse galvas saite, kas paredzēta meditācijas veicināšanai, un Emotiv, kas paredzēta spēlēm (skatiet Prāta spēles).
Pēdējos piecos gados smadzeņu un datoru saskarnes ir ļāvušas veikt lielu soli no laboratorijas klīniskās un mājas apstākļos, saka Gernots Mullers-Puts, kurš vada BCI institūtu Grācas Tehnoloģiju universitātē Austrijā. Viņš saka, ka ierīces, kas agrāk tika izstrādātas, domājot par pētniekiem, ir pārdomātas, vairāk koncentrējoties uz to cilvēku vajadzībām, kuri varētu vēlēties vai kuriem ir nepieciešams tās izmantot, lai mijiedarbotos ar tehnoloģijām.
Tomēr Lēbs saka, ka viņa kopīgā robotu vadības sistēma netiks piedāvāta tirgum nākamajos gados. Lielākā daļa pūļu, lai komercializētu uz EEG balstītas smadzeņu un datora saskarnes, ir vērstas uz zemu izmaksu viena mērķa ierīcēm, nevis augstas kvalitātes sensoru izgatavošanu, ko varētu izmantot daudzās dažādās lietojumprogrammās.
Ja mēs izstrādāsim sistēmu, kuru pēc tam ikviens var viegli izmantot, tāpat kā mobilo tālruni, tas izspiestu smadzeņu un datora saskarnes tehnoloģiju, saka Lēbs.