robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

Мерцающие светодиоды упрощают интуитивное управление экзоскелетом (+ видео)

Экзоскелеты нижних конечностей выглядят многообещающе для тех, у кого оказались ограниченными возможности использования ног для передвижения. Тем не менее, если человек оказался парализованным, любые элементы ручного управления в таком устройстве могут оказаться, по существу, бесполезными.

Чтобы помочь в решении этой и других проблем ограниченной подвижности, ученые из Корейского университета (KU) и Технического университета Берлина (TU Berlin) создали не требующий использования рук интерфейс между компьютером и мозгом владельца экзоскелета для управления нижними конечностями методом декодирования сигналов мозга.

Сегодня разрабатываются и уже продаются разнообразные экзоскелеты, такие как ReWalk, управление которыми происходит за счет обнаружения незначительных движений верхних частей тела. А при использовании разработанной корейскими и немецкими специалистами модели пользователь инициирует команды, глядя на один из пяти мигающих светодиодов. Специальный шлем позволяет считывать электроэнцефалограммы (ЭЭГ) мозга, соответствующие необходимому движению. Поскольку каждый светодиод мигает с определенной частотой, фокусировка внимания на одном из них обеспечивает определенный сигнал в мозгу пользователя. Затем система сможет с помощью шлема электроэнцефалографа считывать и интерпретировать сигналы в инструкции для управления экзоскелетом.

Этот метод управления чрезвычайно удобен для тех, кто практически не может управлять своим телом (кроме движений глаз), кто не в состоянии контролировать стандартный экзоскелет. Исследователи заявляют, что их система имеет также гораздо лучшее соотношение сигнал-шум, отделяя управляющие сигналы мозга от окружающего шума обычных сигналов мозга и обеспечивает более точную работу экзоскелета, в сравнении с традиционными проводными системами.

«Экзоскелеты создают много электрического шума», - сказал профессор Клаус Мюллер из берлинского университета. «Сигнал ЭЭГ маскируется этим шумом, но наша система в состоянии отделить не только сигнал ЭЭГ, но и определить частоту мерцания светодиода в этом сигнале. Люди с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) (заболевания двигательных нейронов или болезнь Лу Герига) или с серьезными повреждениями опорно двигательного аппарата сталкиваются с трудностями в общении и использовании конечностей. Расшифровка сигналов мозга позволит определить их намерения и может предложить средства для общения и хождения».

По словам исследователей, обучение работе с системой оказалось относительно простым, и добровольцам потребовалось лишь несколько минут, чтобы приобрести навыки работы с ней. Единственными отмеченными ограничениями оказалась некоторая степень зрительного утомления после длительного использования устройства, а страдающие эпилепсией участники эксперимента не могли реагировать на мигающие светодиоды. Исследователи отметили эти недостатки и планируют провести дальнейшие исследования для устранения или снижения этих эффектов.

«Мы стремимся помочь людям с ограниченными возможностями и наше исследование показывает, что этот мозговой интерфейс управления поможет легко и интуитивно управлять системой экзоскелета, несмотря на весьма серьезные недостатки самого экзоскелета», - говорит профессор Мюллер.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Есть вопрос по робототехнике? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован