Gdybyś chciał przebiec duży dystans i miał do dyspozycji najlepszych sprinterów świata, czy chciałbyś, żeby rywalizowali ze sobą, czy współpracowali w sztafecie? W zasadzie w tym tkwi problem Elliotta Rouse’a, inżynier biomedyczny i dyrektor Laboratorium Neurobiniki na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor, z którym zmaga się od kilku najlepszych lat.
Zawartość
- Promowanie współpracy
- Nadchodzi bioniczna noga
Rouse, inżynier, jest jednym z wielu pracujących nad systemem kontroli bionicznych nóg, sztuczne kończyny które wykorzystują różne sygnały od użytkownika, aby działać i poruszać się jak biologiczne kończyny.
Bioniczna noga o otwartym kodzie źródłowym ma na celu szybki rozwój protetyki
„Prawdopodobnie największym wyzwaniem w tworzeniu robotycznej nogi jest zaangażowany w nią kontroler, który mówi im, co mają robić” – Rouse powiedziała Digital Trends. „Za każdym razem, gdy użytkownik robi krok, musi on zostać zainicjowany. A kiedy się przełączą, noga musi wiedzieć, że jej aktywność się zmieniła i poruszyć się, aby dostosować się do tej innej aktywności. Jeśli popełni błąd, osoba może odnieść bardzo, bardzo poważne obrażenia – na przykład upaść ze schodów. Na całym świecie utalentowani ludzie badają te wyzwania związane z kontrolą. Inwestują lata swojego czasu i setki tysięcy dolarów w budowę robotycznej nogi. Tak to wygląda od początku tej dziedziny.”
Powiązany
- Climeworks chce oczyścić atmosferę za pomocą floty odkurzaczy wielkości budynku
Promowanie współpracy
Tylko, że zdaniem Rouse’a jest to uszkodzony system. Zrozumiałe jest, że konkurencyjne firmy z branży zaawansowanych technologii chowają się w tajemnicy, opracowując Next Big Mają nadzieję, że sprzedają gajilliony sztuk i dodadzą do swojego rynku kolejne kilkaset miliardów dolarów lub więcej czapka. Mniej zrozumiałe jest jednak to, że instytuty badawcze marnują genialne umysły, zmuszając je do rozwiązywania tych samych problemów, które rozwiązują także inne uniwersytety. Cholera, nawet raz zaprzysiężeni wrogowie Apple i Google współpracować, gdy stawka jest wystarczająco wysoka.
Polecane filmy
„System akademicki nie jest zbyt dobry we wspieraniu wspólnych badań” – przyznał Rouse. „Jako profesor mam pracę, którą oceniam na podstawie takich czynników, jak fundusze federalne, publikowane granty i studenci, których jestem mentorem. Jeśli spojrzeć na sposób, w jaki system akademicki ustanawia standardy dla wykładowców w laboratoriach badawczych, współpraca jest [właściwie w pewnym sensie] pomniejszana”.
Jeśli chodzi o systemy sterowania bionicznymi kończynami, problem jest taki, żeby w ogóle móc je uruchomić opracowując systemy kontroli, poszczególne laboratoria badawcze na całym świecie muszą najpierw zbudować podstawy sprzęt komputerowy. Wracając do wcześniejszej analogii, jest to gorsze niż, powiedzmy, Apple i Samsung opracowujące w ścisłej tajemnicy konkurencyjne smartfony; przypominałoby to raczej sytuację, w której Apple i Samsung musiałyby zbudować od podstaw własne komputerowe systemy operacyjne, zanim zaczną projektować następną generację smartfon.
To tutaj powstał projekt Rouse’a, Część open source, wchodzi w grę. Jak wyjaśniają stojący za nim badacze na dedykowanej stronie internetowej: „Nadrzędnym celem tego projektu jest zjednoczenie fragmentaryczne badania w dziedzinie projektowania sprzętu protetycznego, kontroli protetycznej i biomechaniki osób po amputacjach są obecnie prowadzone w silosy. Każdy badacz opracowuje własny system zrobotyzowanych nóg, na którym testuje swoje strategie kontroli lub hipotezy biomechaniczne. Może to odnieść sukces w krótkim okresie, ponieważ każdy badacz tworzy publikacje i pogłębia wiedzę. Jednak w dłuższej perspektywie to fragmentaryczne podejście do badań utrudnia wpływ wyników na życie ludzi osób niepełnosprawnych – co doprowadziło do całkowitej porażki tej dziedziny w zakresie rzeczywistego wywarcia takiego wpływu zmotywował.”
Nadchodzi bioniczna noga
Open-Source Leg to, jak sama nazwa wskazuje, bioniczna noga typu open source, która może stać się wszechobecnym systemem sprzętowym ułatwiającym rozwój w obszarze kontroli protez. Konstrukcja jest prosta (czyli łatwa w montażu), przenośna (lekka i zasilana z wbudowanych akumulatorów), ekonomiczna ( kosztuje od 10 000 do 25 000 dolarów w porównaniu z dostępnymi na rynku protezami zasilanymi o wartości ponad 100 000 dolarów), skalowalne i konfigurowalny. Szczegółowe instrukcje są dostępne w Internecie i można je wykonać, a Rouse i jego współpracownicy nawet je zbudują i wyślą badaczom, jeśli samodzielne ich stworzenie nie jest możliwe.
W trakcie projektu dąży się do osiągnięcia trzech celów. Pierwszym z nich jest zidentyfikowanie projektu elektromechanicznego, który można zastosować w tanich, wysokowydajnych robotycznych systemach kolan i kostek typu open source. Po drugie, zrozumienie, w jaki sposób można połączyć oddzielne strategie kontroli protezy, aby poprawić chód osób po amputacji. Wreszcie, projekt Open-Source Leg chce zweryfikować proponowany system open source jako narzędzie do badań nad kontrolą protezy. Jeśli te cele badawcze uda się osiągnąć, może się okazać, że zmienią zasady gry, jak mają nadzieję jego twórcy.
„Za mojego życia zobaczymy bioniczne kończyny potrafiące wykorzystywać informacje neuronowena poziomie kory mózgowej lub nerwów obwodowych, aby wykryć wyraźny ruch” – powiedział Rouse. „To zapewni nam kontrolę bez potrzeby stosowania czujników pokładowych”. Ta rewolucja – stwierdził – już się dzieje. Chociaż drobnoziarniste, zręczne ruchy mogą zająć więcej czasu, niekoniecznie jest to marzenie science-fiction, które ma nastąpić za wiele wcieleń.
A jeśli ludzie wymyślą, jak współpracować, mogłoby to nastąpić znacznie szybciej.
Zalecenia redaktorów
- Jak druk 3D na zawsze zmienił świat protez kończyn
