Luke Skywalkers bioniske hånd muliggjort af ultralydsteknologi
Det bliver rigtigt, at en handicappet person kan bruge klaver eller spille musikinstrumenter, ved en fantastisk opfindelse af Luke Skywalker, lavede han en bionisk hånd, som ikke er langt fra virkeligheden for amputerede på Jorden. Forskere fra Georgia Institute of Technology lavede en ultralydssensor, der gør det muligt for de amputerede at styre deres protetiske figur individuelt med motoriske håndbevægelser, som ikke kunne være muligt at foretage gennem nuværende kommercielt tilgængelige enheder.
Jason Barnes, en berømt trommeslager, elektrokutrerede sin højre arm for fem år siden på grund af en ulykke, men han tvang en læge til at amputere sin højre arm under albuen, så han har musklerne, der styrer fingeren. Han arbejder med Weinberg og brugte den bioniske hånd for første gang og kunne bruge klaver og spillede også Star Wars-temasangen på guitar også med den bioniske hånd.
”Vores protesearm er drevet af ultralydssignaler, ved hjælp af denne nye teknologi kan armen registrere hvilke fingre en amputeret vil bevæge sig, selvom de ikke har fingre,” sagde Gil Weinberg, professor i Georgia Tech College of Design, der leder projektet.
Barnes brugte tilgængelige elektromyogramsensorer (fastgjort til hans muskler) før den, men sensorerne er ikke så meget nøjagtige i forhold til den nuværende. ”EMG-sensorer er ikke særlig nøjagtige, de kan registrere en muskelbevægelse, men signalet er for støjende til at udlede, hvilken finger personen vil bevæge sig. Vi forsøgte at forbedre mønsterdetekteringen fra EMG for Jason, men kunne ikke få finger-for-finger-kontrol ”sagde Weinberg, direktør for Georgia Tech's Center for Music Technology.
Derefter så holdet en ultralydsmaskine rundt i laboratoriet, og de samarbejdede med yderligere to professorer i Georgia Tech - Minoru Shinohara, Chris Fink og Levent Degertekin, og med hjælp fra dem fik de succes ved at fastgøre en ultralydssonde til armen. Den samme sonde, som læger brugte til at kontrollere bevægelsen af babyerne i livmoderen, og de brugte den til at se, hvordan Barnes 'muskler bevægede sig.
”Det var, da vi havde et Eureka-øjeblik,” sagde Weinberg.
Weinberg og hans team fodrede hver unikke bevægelse af Barnes 'muskel ind i en algoritme, der hurtigt kan retfærdiggøre, hvilken finger der vil bevæge sig. Den bioniske hånd er også i stand til at registrere kontinuerlige og samtidige bevægelser af hver finger med den nøjagtige beregning af kraft beregnet af den handicappede.
”Det er helt imponerende, denne nye arm giver mig mulighed for at tage det greb, jeg vil, i farten uden at skifte tilstand eller trykke på en knap. Jeg troede aldrig, vi ville være i stand til at gøre dette ”sagde Barnes.
Den første opfindelse af Weinbergs Lab for Barnes er, at de udstyrede ham med en protesearm med to trommestikker i 2014. Nu er den bioniske hånd den anden skabelse for Barnes af Weinbergs Lab. Den første skabelse gav ham en chance for at spille tromme igen med en pind, der spiller hurtigere end nogen trommeslager i verden, da han elsker at spille tromme mere. Weinbergs robot fanger verdensomspændende opmærksomhed til koncerter af Barnes på tværs af fire kontinenter, hvoraf den ene blev udført af Barnes i Kennedy Center i Washington, DC og Moogfest. Så den første skabelse tager Weinberg til et imponerende skabelsesniveau, så de tænker for den anden skabelse at forbløffe verden med Barnes bioniske hånd og den præstation, han mangler siden 2012.
”Hvis denne type arm kan arbejde på musik, noget så subtilt og udtryksfuldt som at spille klaver, kan denne teknologi også bruges til mange andre typer finmotoriske aktiviteter som badning, pleje og fodring, jeg forestiller mig også personer, der er i stand til at fjernstyre robotarme og hænder ved blot at bevæge fingrene ”sagde Weinberg.
Kilde: Georgia Tech