Trang chủ Robot & Robotics Robot & Robotics Điều khiển cánh tay robot thông qua ý nghĩ

Điều khiển cánh tay robot thông qua ý nghĩ

Lần đầu tiên trong suốt 15 năm, một phụ nữ bị liệt có thể tự nhâm nhi thức uống yêu thích của mình.  Đây là thử nghiệm được tài trợ một phần bởi Viện Y tế Quốc Gia Hoa Kỳ, được tiến hành để đánh giá tính khả thi và an toàn của thiết bị được gọi là hệ thống thần kinh giao diện BrainGate. Đây là một giao diện giữa não người và máy tính nhằm điều khiển robot và các công nghệ hỗ trợ khác dưới dự kiểm soát của não bộ.

Một báo cáo mới đây được công bố trên tạp chí Nature mô tả 2 bệnh nhân- đều bị liệt do đột quỵ - học cách sử dụng hệ thống BrainGate để cầm nắm vật dụng thông qua một cánh tay robot, như một phần trong thử nghiệm lâm sàng của BrainGate2.

Báo cáo nhấn mạnh khả năng sử dụng lâu dài và độ bền của hệ thống BrainGate, một phần trong đó được cấy vào não để nắm bắt các tín hiệu cơ bản điều khiển chuyển động. Nó cũng mô tả các chức năng phức tạp nhất từng được xây dựng cho đến nay thông qua giao diện não bộ-máy tính.

"Nụ cười rạng rỡ trên khuôn mặt cô ấy là một niềm vui với chúng tôi. Đối với tất cả những người tham gia dự án này, chúng tôi được khuyến khích rằng những nghiên cứu này sẽ mang lại hy vọng cho rất nhiều người," Leigh Hochberg, MD, Ph D., một giáo sư kỹ thuật tại Đại học Brown ở Providence, RI cho biết.

Kể cả khi bị liệt, não vẫn có các thông tin có thể được xử lý để sử dụng thiết bị ngoài, như cánh tay robot, thực hiện chức năng di chuyển mong muốn của cơ thể. Đương nhiên sẽ có những sai số nhất định, nên trong thực tế những người tham gia thử nghiệm sử dụng hệ thống BrainGate đều được cung cấp thêm các kỹ thuật để hiệu chỉnh hoạt động của nó.

Hệ thống giao diện thần kinh BrainGate bao gồm các cảm biến theo dõi tín hiệu não và phần cứng, phần mềm tương ứng trên máy tính biến các lệnh của não bộ thành các lệnh số cho các thiết bị ngoài. Mỗi cảm biến có kích cỡ rất nhỏ, chứa 100 điện cực mỏng, có thể ghi lại các hoạt động của các nhóm nhỏ của các tế bào não. Nó được cấy vào vỏ não vận động, một phần của bộ não chỉ đạo hoạt động của cơ thể.

"Công nghệ này đã được đầu tư nghiên cứu trong nhiều thập kỷ. Nó đang cho thấy những ứng dụng đầu tiên từ các lý thuyết phát triển. Việc đưa công nghệ trên vào thử nghiệm lâm sàng cho thấy khả năng ứng dụng quan trọng trong cuộc sống, và là sự hy vọng của rất nhiều bệnh nhân tổn thương và rối loạn não hiện nay", theo tiến sỹ Landis, Giám đốc Viện nghiên cứu quốc gia về rối loạn thần kinh và Đột Quỵ (NINDS).

Những thành viên tham gia dự án hy vọng rằng kết quả trên sẽ giúp phục hồi chức năng và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bênh nhân bị cắt cụt chi, tổn thương tủy sống, rối loạn đột quỵ hoặc thần kinh cơ.

Một trong những mục tiêu được đặt ra là người bệnh có khả năng nắm bắt vật thể với thời gian ít hơn 30 giây, tại các vị trí và độ cao khác nhau sử dụng hệ thống Arm Deka (thế hệ 2), được thiết kế để làm việc như là một chi giả cho những người bị cắt cụt cánh tay. Kết quả cho thấy tỷ lệ thành công lần lượt là 62% và 46%.

Trong một số thử nghiệm khác, người phụ nữ sử dụng hệ thống DLR III-Hệ thống tay robot trọng lượng nhẹ, nhẹ hơn so với Deka và thiết kế được sử dụng như một thiết bị hỗ trợ bên ngoài. Nhiệm vụ của cô là để đạt được một thức uống đóng chai, đưa nó vào miệng và uống từ một ống hút..

Vấn đề đặt ra là liệu các tế bào thần kinh ở vỏ não điều khiển chức năng vận động có chết hoặc ngừng sinh ra tín hiệu sau nhiều năm không hoạt động. Hoặc các cảm biến có thể bị hỏng, hoặc giảm chất lượng sau một thời gian cấy ghép, làm giảm chất lượng của hệ thống.

Thêm vào đó, việc triển khai hệ thống sẽ mất tương đối nhiều thời gian do vẫn phải sử dụng dây cáp để tăng tính ổn định. Mục tiêu trong tương lai là thay thế dây cáp bằng công nghệ không dây, sẽ giảm tính cồng kềnh và thời gian chuẩn bị.

Mục tiêu cuối cùng để giúp những người bị tê liệt kết nối lại não trực tiếp đến tay chân bị liệt chứ không phải là những robot, các nhà nghiên cứu cho biết. Trong tương lai, hệ thống BrainGate có thể được sử dụng để kiểm soát điện cực kích thích chức năng (FES) giúp kích thích điện các cơ bị liệt. Một số nghiên cứu và thử nghiệm trên khỉ đã cho thấy tính hứa hẹn của hệ thống trên.

Hiện tại, Brain Gate 2 đang được tiếp tục thực hiện như phần nối tiếp của Brain Gate. q

Ta Tuyen  (Theo www.sciencedaily.com)

Số 140 (8/2012)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Liên kết & Quảng cáo







 



Nhà tài trợ


Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết