La pérdida de una extremidad, ya sea por enfermedad o accidente, puede presentar desafíos emocionales y físicos para una persona amputada y dañar su calidad de vida. Las prótesis pueden ser muy útiles, pero a menudo son costosas y difíciles de usar. El Laboratorio de Ingeniería de Sistemas Biológicos en HiroshimaLa Universidad ha desarrollado una nueva mano protésica impresa en 3D combinada con una interfaz de computadora, que es su modelo más barato y liviano que es más reactivo a la intención del movimiento que antes. Las generaciones anteriores de sus manos protésicas han sido hechas de metal, que es pesado y costoso parahacer.
El profesor Toshio Tsuji de la Escuela de Graduados de Ingeniería de la Universidad de Hiroshima describe el mecanismo de esta nueva interfaz de mano y computadora usando un juego de "Piedra, papel, tijeras". El usuario imagina un movimiento de la mano, como cerrar el puño con una piedra.o un signo de la paz para tijeras, y la computadora adjunta a la mano combina los movimientos previamente aprendidos de los 5 dedos para hacer este movimiento.
"El paciente solo piensa en el movimiento de la mano y luego el robot se mueve automáticamente. El robot es como una parte de su cuerpo. Puede controlar el robot como desee. Combinaremos el cuerpo humano y la máquina como si estuviera vivocuerpo ", explica Tsuji.
Los electrodos en el encaje del equipo protésico miden las señales eléctricas de los nervios a través de la piel, de manera similar a como un ECG mide la frecuencia cardíaca. Las señales se envían a la computadora, que solo toma cinco milisegundos para tomar una decisión sobre qué movimientodebería ser. La computadora envía las señales eléctricas a los motores en la mano.
La red neuronal llamada Interfaz Cibernética, que permite que la computadora "aprenda", fue entrenada para reconocer los movimientos de cada uno de los 5 dedos y luego combinarlos en diferentes patrones para convertir Scissors en Roca, tomar una botella de agua opara controlar la fuerza utilizada para estrechar la mano de alguien.
"Esta es una de las características distintivas de este proyecto. La máquina puede aprender movimientos básicos simples y luego combinarlos y luego producir movimientos complicados", dice Tsuji.
El Laboratorio de Ingeniería de Sistemas Biológicos de la Universidad de Hiroshima probó el equipo con pacientes en el Centro de Rehabilitación de Robots en el Instituto de Tecnología de Asistencia de Hyogo, Kobe. Los investigadores también colaboraron con la empresa Kinki Gishi para desarrollar el encaje para acomodar el brazo de los pacientes amputados.
Se reclutó a siete participantes para este estudio, incluido un amputado que había usado una prótesis durante 17 años. Se les pidió a los participantes que realizaran una variedad de tareas con la mano que simulaba la vida diaria, como levantar objetos pequeños o apretar el puñoLa precisión de los movimientos de la mano protésica medidos en el estudio para un movimiento simple simple fue superior al 95%, y los movimientos complicados no aprendidos fue del 93%.
Sin embargo, esta mano no está lista para todos los usuarios. Usar la mano durante mucho tiempo puede ser una carga para el usuario, ya que debe concentrarse en la posición de la mano para sostenerla, lo que causó fatiga muscular. El equipo está planeandoen la creación de un plan de entrenamiento para aprovechar al máximo la mano y esperar que se convierta en una alternativa asequible en el mercado de las prótesis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Hiroshima . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :