Многие люди с ограниченными возможностями страдают различными заболеваниями, которые приводят к полному параличу и из-за этого полностью зависят от помощи других людей. Некоторые разработки, такие, как автоматизированные инвалидные коляски, которые используют специальные устройства ввода, позволили повысить качество жизни этих людей. Чтобы вспомогательные технологии развить еще больше, Университете Южной Флориды исследователи работают над совершенствованием инвалидных колясок, имеющих свои собственные механические руки.
Эта система использует электроэнцефалограмму и считывает генерируемые мозгом волны которые потом передаются на роботизированную руку, которая и выполняет различные действия по мысленным командам человека.
BCI-системы (Brain-Computer Interface - компьютерно-мозговой интерфейс), использующие в качестве команд для ввода информации данные электроэнцефалограммы разрабатываются профессором психологии Эммануэлем Донхайн и его коллегами.
Пациент отдает команды с помощью виртуальной клавиатуры. «Пальцем», нажимающим кнопки этой виртуальной клавиатуры является электрический импульс, считываемый с мозга пациента при помощи специального шлема.
В качестве пациентов используются люди с полным параличом, например, с БАС (боковым амиотрофическим склерозом), locked-in syndrome (церебромедулоспинальное отключение или псевдокома) и др.
При создании WMRA (wheelchair-mounted robotic arm - роботизированная рука, расположенная на инвалидной коляске) Эмануль Донхайн и его коллеги тесно сотрудничали с департаментом машиностроения Центра реабилитации «Engineering and Technology», а также лабораторией когнитивной психофизиологии в Департаменте по вопросам психологии, модифицировавших BCI-систему с учетом конкретных требований WMRA.
«Мы изменили систему BCI для отображения матрицы из нескольких вариантов, которые включают действия или направления, которые пользователь хотел бы приказать WMRA выполнить», - сказал Редвон Алгесеми, научный сотрудник отдела ЭЭГ-машиноведения в Центре реабилитации «Engineering & Technology». «Пользователь надевает на голову специальный шлем, который снабжен электродами для измерения Р-300 электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в головном мозге. Пользователь сосредоточен на желаемом варианте движения роботизированной руки и мысленно отдает команду через виртуальную клавиатуру. Електроды обнаруживают сигнал головного мозга, и через ВCI-интерфейс передают его на WMRA, в которой системы контроля переводят сигнал от мозга к руке робота, который выполняет требуемое движение» - сказал Алгасеми.
Первое тестирование с участниками исследования показало, что WMRA может управляться без мышечных усилий пациента. В WMRA не используются какие-либо заранее запрограммированные движения, эти движения определяет сам пользователь.
По словам Раджива Дубей, профессор и председателя Департамента ЭЭГ-машиноведения и директора Центра реабилитации «Engineering & Technology», разработки интеллектуальных терапевтических и вспомогательных робототехнических систем, таких как WMRA на основе синтеза сенсорных технологий, могут существенно повлиять на большинство программ, направленных на реабилитацию людей с ограниченными физическими возможностями.
«Наша программа исследований направлена на проектирование и разработку реабилитационных робототехнических систем, которые обеспечивают максимальные манипуляционные функции и мобильность людей с ограниченными возможностями», - сказал Дубей. «Результатом будет то, что с повышением мобильности человек может жить более независимо, с улучшением качества жизни и даже занятости в различных сферах».
WMRA имеет особые перспективы для людей, страдающих от полностью паралитического состояния, но сохранного в интеллектуальном плане. Даже на начальном этапе создания и первых испытаний WMRA дает надежду на лучшее качество жизни для людей всех уровней мобильности.
По материалам medgadget.com