Разработан первый робопротез с аналогом нервной системы

Тактильные ощущения кажутся людям чем-то само собой разумеющимся, но роботы и роботизированные протезы их лишены. Возможно, это одна из причин, почему их движения кажутся сложными и неестественными. Команда исследователей из Флориды и Юты работает над созданием биоинженерной руки, способной ощущать окружающую среду. О разработке пишет Science Daily.

Исследование проходит в рамках четырехлетнего гранта в размере $1,3 млн, целью которого является создание современных нейропротезов. В работе принимают участие специалисты по биоинженерии, поведению, регенерации нервов, электрофизиологии и ортопедической хирургии. Их конечная цель — создать «живой» робопротез с аналогом периферийной нервной системы, напрямую соединяющей датчики и приводы. Связав сенсорные ощущения робота с мозгом пользователя, можно будет восстановить чувствительность и улучшить контроль над протезом.

В основе проекта лежит передовая роботизированная рука, разработанная в лаборатории BioRobotics. Она снабжена множеством рецепторов, которые считывают информацию об изменениях в окружающей среде и вызывают соответствующие изменения в поведении протеза. Так, эта рука может регулировать захват, основываясь на весе или хрупкости предмета. Однако, задача заключается в том, чтобы научиться отправлять информацию с датчиков протеза в мозг.

Рынок человекоподобных роботов вырастет в 10 раз к 2023 году

Подобный синтез может помочь восстановлению нейронов. Электрическая активность, создаваемая тактильными рецепторами, помогает регенерации поврежденных нервов. Ученые надеются, что искусственные сенсоры смогут сыграть похожую роль. Чтобы проверить идею, они в лабораторных условиях будут стимулировать живые нервы с помощью датчиков роборуки и изучать, как нейроны растут и регенерируются в ходе управления искусственной конечностью. Нейроны будут помещены в особые камеры с питательной средой, снабженные микроэлектродами. Сложный дизайн эксперимента позволит провести испытания без опасности навредить людям.

Пройдя через камеры, нервные импульсы будут направлены в мозг владельца протеза. Эту функцию возьмет на себя специальное устройство, передающее сигналы на манжету, прикрепленную к оставшейся части руки. Благодаря изменению ее давления пользователь сможет понять, что слишком сильно сжимает предмет или, наоборот, чересчур ослабил хватку. Электроэнцефалограмма предоставит ученым информацию о том, как мозг реагирует на информацию, получаемую от датчиков протеза. Благодаря этому можно будет понять, насколько успешно идет восстановление осязания.

В конечном счете, ученые надеются, что их работа поможет миллионам людей во всем мире. Лучше поняв, как нейроны восстанавливаются после травм, можно будет применить эти знания для лечения людей, страдающих от последствий инсультов и повреждений спинного мозга.

Биологи нашли рецепт «вечной молодости»

Сложные биоинженерные протезы дорогие, а потому доступны далеко не всем. Проблему может решить использование открытого исходного кода. В сочетании с 3D-печатью и переработанным пластиком это позволяет сделать искусственные конечности значительно дешевле.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
У летучих мышей нашли генетический «план Б» для адаптации к потере слуха
Наука
Найден способ помочь ИИ справляться со сложными задачами
Новости
В России создали безопасную систему для доставки ДНК-вакцин в клетки
Наука
Найден «рыбный завод», построенный предшественниками майя 4000 лет назад
Наука
Обзор TECNO Megabook S1: легкий металл
Технологии
Вспышки света из черных дыр озадачили астрономов
Космос
Интерпретируемость ИИ: как модели принимают решения
Мнения
Физики придумали, как раскрыть тайну темной материи
Космос
Ученые рассказали, как экстремальный холод влияет на сон
Наука
Марсианский метеорит раскрыл тайны воды на Красной планете
Космос
Хакеры удаленно взломали компьютер, используя соседний Wi-Fi
Новости
«Уэбб» заснял три огромные «невозможные» галактики
Космос
Телескоп запечатлел столкновение галактик на скорости 3,2 млн км/ч
Космос
Укус вместо укола: создана вакцина от малярии, распространяемая комарами
Наука
Физики определили форму отдельного фотона
Наука
Создатели ChatGPT планируют выпустить собственный браузер
Новости
Плотность промышленных роботов в мире удвоилась за семь лет
Новости
В Гибралтаре нашли «фабрику», на которой неандертальцы варили клей
Наука
Nvidia раскрыла, какие товары компании будут в дефиците и когда
Новости
Посмотрите на первое в истории фото звезды из другой галактики
Космос