Ако искате да изминете голямо разстояние и имате на разположение най-добрите спринтьори в света, бихте ли ги накарали да тичат един срещу друг или да работят заедно в щафета? Това по същество е проблемът Елиът Рауз, биомедицински инженер и директор на лабораторията по невробионика в университета на Мичиган, Ан Арбър, се бори с най-добрите няколко години.
Съдържание
- Насърчаване на сътрудничеството
- Тук идва бионичният крак
Рауз, инженер, е един от многото, които работят за разработването на система за контрол на бионични крака, изкуствени крайници които използват различни сигнали от носещия ги, за да действат и да се движат като биологични крайници.
Бионичният крак с отворен код има за цел бързото развитие на протезите
„Вероятно най-голямото предизвикателство при създаването на роботизиран крак е включеният контролер, който им казва какво да правят“, каза Раус пред Digital Trends. „Всеки път, когато носещият направи крачка, трябва да се започне стъпка. И когато сменят, кракът трябва да знае, че тяхната дейност се е променила и да се премести, за да се приспособи към тази различна активност. Ако направи грешка, човекът може да се нарани много, много - може би падайки по стълбите, например. Има талантливи хора по света, които изучават тези предизвикателства за контрол. Те инвестират години от времето си и стотици хиляди долари в изграждането на роботизиран крак. Така стоят нещата, откакто тази област започна.“
Свързани
- Climeworks иска да почисти атмосферата с флот от прахосмукачки с размерите на сграда
Насърчаване на сътрудничеството
Само че според Рауз това е повредена система. Разбираемо е, че конкурентните високотехнологични фирми се крият в тайна, когато разработват Next Big Нещо, за което се надяват, че ще продаде милиард единици и ще добави още няколкостотин милиарда долара или повече към техния пазар шапка с козирка. Но е по-малко разбираемо, когато изследователските институти пропиляват брилянтни умове, като ги карат да решават същите проблеми, които решават и други университети. По дяволите, дори някога заклети врагове Apple и Google работят заедно, когато залозите са достатъчно високи.
Препоръчани видеоклипове
„Академичната система не е много добра в насърчаването на съвместни изследвания“, призна Рауз. „Като професор имам работа, която трябва да върша, когато се измервам с определени неща като федерално финансиране, публикувани стипендии и студенти, на които съм ментор. Ако погледнете начина, по който академичната система установява еталон за преподавателите в изследователските лаборатории, сътрудничеството е [всъщност някак] омаловажено.”
Що се отнася до системите за управление на бионични крайници, проблемът е, че дори да можете да стартирате разработвайки системи за контрол, отделните изследователски лаборатории по света първо трябва да изградят основата хардуер. За да се върнем към по-ранната аналогия, това е по-лошо, отколкото, да речем, Apple и Samsung, разработващи конкурентни смартфони в строго секретно състояние; би било по-скоро като Apple и Samsung да трябва да изградят свои собствени компютърни операционни системи от нулата, преди да започнат да проектират своето следващо поколение смартфон.
Това е мястото, където проектът на Rouse, the Крак с отворен код, влиза в действие. Както обясняват изследователите зад него на специална уеб страница: „Основната цел на този проект е да обедини a фрагментирани полеви [R]изследвания в дизайна на протезния хардуер, протезния контрол и биомеханиката на ампутираните в момента се извършват в силози. Всеки изследовател разработва своя собствена роботизирана система за крака, върху която да тества своите стратегии за контрол или биомеханични хипотези. Това може да бъде успешно в краткосрочен план, тъй като всеки изследовател публикува публикации и разширява знанията. Въпреки това, в дългосрочен план, този фрагментиран изследователски подход възпрепятства резултатите от въздействие върху живота на хора с увреждания - кулминация в всеобхватния провал на полето да има наистина въздействието, което го мотивира."
Тук идва бионичният крак
Кракът с отворен код е, както подсказва името му, бионичен крак с отворен код, който може да се превърне във вездесъщата хардуерна система за улесняване на растежа в областта на контрола на протезите. Дизайнът е прост (което означава лесно сглобяване), преносим (лек и захранван от вградени батерии), икономичен (струва между $10 000 и $25 000, в сравнение с над 100 000 $ плюс предлаганите в търговската мрежа захранващи протези), мащабируеми и персонализиран. Подробни инструкции са достъпни онлайн за следване, а Рауз и колегите му дори ще ги изградят и изпратят на изследователите, когато създаването на самите такива не е възможно.
В този процес проектът се стреми да постигне три цели. Първият от тях е да се идентифицира електромеханичен дизайн, който може да се използва за евтини, високопроизводителни, с отворен код роботизирани системи за коляно и глезен. Второ, да се разбере как могат да се комбинират отделни стратегии за контрол на протезата, за да се облагодетелства походката на хората с ампутирани крайници. И накрая, проектът Open-Source Leg иска да потвърди предложената от него система с отворен код като инструмент за изследване на контрола на протези. Ако тези изследователски цели могат да бъдат постигнати, може да се окаже, че ще промени играта, както се надяват създателите му.
„През моя живот ще видим бионични крайници, които могат да използват невронна информация, или на кортикално, или на периферно нервно ниво, за да ни каже грубо движение“, каза Рауз. „Това ще ни даде контрол без нужда от бордови сензори.“ Тази революция, каза той, вече се случва. Въпреки че финото сръчно движение може да отнеме повече време от това, това не е непременно научнофантастична мечта, която е много животи далеч от случването.
И ако хората могат да разберат как да работят заедно, това може да е тук много по-бързо.
Препоръки на редакторите
- Как 3D принтирането промени завинаги света на протезите на крайниците
