University College London‘daki araştırmacılar, “başparmak” ifadesine yeni bir anlam kazandırıyor.
İngiltere’deki Royal College of Art’tan ödüllü bir yüksek lisans projesi aldılar. London ve bunu beynin ek vücut parçalarıyla başa çıkma tepkisini test etmek için kullanıyor.
Sanat Koleji projesinin arkasındaki fikir, protezlere takılabilen robotik bir baş parmak kullanarak geleneksel protez görüşlerini yeniden çerçevelemekti. bir el.
“Çalışmamız, insanların bir büyütme cihazını kontrol etmeyi ve fazla düşünmeden kendi çıkarları için kullanmayı hızla öğrenebildiklerini gösteriyor,” Dani Clode (yukarıda resmedilmiştir), tasarımcı robo başparmak ve beynin vücut büyütmeye nasıl uyum sağladığını araştıran UCL araştırma ekibinin bir üyesi, yaptığı açıklamada şunları söyledi.
“Üçüncü Başparmağı kullanırken insanların doğal el hareketlerini değiştirdiklerini gördük ve ayrıca robotik başparmağın kendi vücutlarının bir parçası gibi hissettiğini bildirdi.”
İki başparmağa sahip olmak iyiyse, o zaman başparmak daha mı iyi? Zorunlu değil, dedi Howie Choset, Pittsburgh’daki Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki Biyorobotik Laboratuvarı’nın eş direktörü.
TechNewsWorld’e “Baş parmaklarımız sadece bileşenler değil,” dedi. “Bir sistemin parçasılar.”
“Fazladan bir parmağınızın olması hiçbir şey ifade etmez,” dedi. “Bu, yeni sistem bağlamında başparmağın nasıl çalıştığına bağlı.”
Parmak Kontrollü Başparmak
Ekip, deneyleri için 30 kişiyi robo başparmağı kullanmaları için eğitti ve katılımcıları buldu. bloklardan bir kule inşa etmek gibi el becerisi gerektiren çeşitli görevleri tek elle gerçekleştirebilir.
Robo başparmak bir 3B yazıcıyla yapılabilir, bu nedenle onu üretmek nispeten kolay olmakla kalmaz, aynı zamanda özelleştirmesi kolay.
Cihaz eldeki gerçek başparmağın karşısına, serçe parmağın hemen altına takılır. Kullanıcının ayak baş parmaklarının altına takılan sensörler aracılığıyla kontrol edilir. Sensörler üzerindeki hafif basınç, kablosuz bağlantı aracılığıyla cihazı yönlendirir.
#üçüncü başparmak‘ı ayak parmaklarınızla kontrol ediyorsanız, anestezi uygularsak bunun üzerindeki kontrolünüz ne olur? onlara? Yeni ön baskımıza göz atın! https://t.co/vEwuKq2ipy pic.twitter.com/cqKOnwk7v0
— Plasticity Lab (@PlasticityUCL) 24 Mayıs 2021{3 }
Yirmi katılımcı, beş gün boyunca robo başparmağı kullanmak üzere eğitildi. Bu süre zarfında, cihazı eve götürmeleri ve günlük işler için kullanmaları teşvik edildi. Araştırmacılar, katılımcıların gadget’ı günde iki ila altı saat arasında herhangi bir yerde taktıklarını tahmin ediyor.
10 katılımcıdan oluşan başka bir grup, aynı eğitim kursunu tamamlarken robo başparmağın statik bir versiyonunu taktı.
Laboratuvarda eğitim, katılımcıların robo başparmak ile bağlı olduğu el arasındaki işbirliğini artırmaya yardımcı olan görevleri (tek elle birden fazla top veya şarap kadehi almak gibi görevler) gerçekleştirmesine odaklanıyordu.
{ 10}İkinci ThirdThumb kağıdımız artık ön baskı olarak mevcut! Fazladan bir robot parmağın denetleyicilerinden gelen somatosensoriyel sinyaller motor öğrenmeyi destekler # Thirdthumb @PlasticityUCL https://t.co/cTSGFosPjs pic.twitter .com/1xCqXPrDBt
— Dani Clode (@DaniClode) 24 Mayıs 2021
Araştırmacılara göre, katılımcılar eğitim, cihazla motor kontrolü, el becerisi ve el-başparmak koordinasyonu kazanmalarına yardımcı olurken, başparmak manipülasyonunun temellerini çok hızlı bir şekilde öğrendi.
Katılımcılar sonunda, dikkati dağılmış durumdayken robo baş parmağını bile kullanabilir. Örneğin, bir matematik problemi çözerken veya gözleri bağlıyken ahşap bir blok kule inşa edebilirler.
“Çalışmamız, bir büyütme cihazının laboratuvar dışında kullanımını araştıran ilk çalışmadır.” çalışma, Paulina Kieliba yaptığı açıklamada şunları söyledi.
“Bu, birkaç günlük uzun süreli eğitim boyunca yürütülen ve eğitimsiz bir karşılaştırma grubuna sahip olan ilk güçlendirme çalışmasıdır,” diye devam etti.
{1 }”Çalışmamızın başarısı, güçlendirme cihazlarının beynimizin öğrenme ve uyum sağlama yeteneğinden en iyi şekilde yararlanmasını ve aynı zamanda güçlendirme cihazlarının güvenli bir şekilde kullanılmasını sağlamak için tasarımcılar ve mühendislerle yakın işbirliği içinde çalışan sinirbilimcilerin değerini gösteriyor.” diye ekledi.
Beyindeki İnce Değişiklikler
Araştırmanın baş yazarı Profesör Tamar Makin, vücut geliştirmenin, insanın fiziksel yeteneklerini geliştirmeyi amaçlayan, büyüyen bir alan olduğunu belirtti. yine de beynimizin buna nasıl uyum sağlayabileceği konusunda net bir anlayış eksikliği var.
“By stu Dani’nin zekice tasarlanmış Üçüncü Başparmağı’nı kullanarak ölmekte olan insanlar üzerinde çalışırken, insan beyninin fazladan bir vücut parçasını destekleyip destekleyemeyeceği ve teknolojinin beynimizi nasıl etkileyebileceği gibi temel soruları yanıtlamaya çalıştık” dedi.
“Evrim bizi fazladan bir vücut parçası kullanmaya hazırlamadı ve yeteneklerimizi yeni ve beklenmedik şekillerde geliştirmek için beynin biyolojik bedenin temsilini uyarlaması gerektiğini keşfettik” diye ekledi.
{ 1}Eğitimden önce ve sonra katılımcılar, kan akışıyla ilişkili değişiklikleri tespit ederek beyin aktivitesini ölçen fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme kullanılarak tarandı. Denekler, parmaksız, taranırken parmaklarını hareket ettirdiler.
Araştırmacılar, projenin özetlerinde, büyütmenin el temsili ve motor kontrolün temel yönlerini etkilediğini belirtti. Üçüncü Başparmak kullanımı, biyolojik elin doğal kinematik sinerjilerini zayıflattı. Ayrıca, beyin şifre çözme işlemi, Üçüncü Başparmak takılı değilken bile, eğitimden sonra artırılmış elin motor temsilinde hafif bir çökme olduğunu ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, robo başparmağı takan elin temsilinde ince değişiklikler keşfettiler. beynin sensorimotor korteksinde. Normalde her parmak beyinde birbirinden farklı olarak temsil edilir. Robo başparmak ellerinde, her bir parmağa karşılık gelen beyin etkinliği modeli normalden daha az belirgindi.
Ancak, bir hafta sonra yapılan taramalar, beynin el bölgesindeki bu değişikliklerin azaldığını gösterdi. Bu, robo baş parmağını kullanmanın beyin üzerindeki etkilerinin uzun vadeli olmadığını gösteriyor, ancak bu sonucu doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu kabul ediyorlar.
Choset, gelecekte vücut büyütmenin her iki engelli için de önemli olacağını belirtti. ve sağlıklı insanlar. “Ağır ağırlık kaldırmak gibi makine yardımı kullanabilecekleri işlerde çalışan engelli ve sağlıklı insanlara protez sağlayacak.”
Kieliba, vücut büyütmenin bir gün toplum için çeşitli şekillerde değerli olabileceğini ileri sürdü, bir cerrahın asistan olmadan idare etmesini veya bir fabrika işçisinin daha verimli çalışmasını sağlamak gibi.
“Bu iş kolu protez kavramında devrim yaratabilir ve yalnızca kalıcı veya geçici olarak bunu yapabilen birine yardımcı olabilir. her şeyi o elle yapmak için tek elini kullan,” dedi.
“Ama oraya ulaşmak için,” diye devam etti, “bu cihazların beynimizle nasıl etkileşime girdiğine dair karmaşık, disiplinler arası soruları araştırmaya devam etmemiz gerekiyor. .”
Purdue Üniversitesi’nde elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Karthik Ramani, “Bu, insan beyninin nasıl çalıştığını anlamak için harika bir deney,” diye ekledi.
{1 TechNewsWorld’e “İnsan beyni ve beyin arasındaki bağlantı hakkında pek bir şey bilmiyoruz” dedi. tr eller ve kafa gerçekten kritik.”