رفتن به مطلب
seyed mehdi hoseyni

توانمندی افراد فلج به حرکت بازوی رباتی

پست های پیشنهاد شده

در یک آزمایش بالینی بر روی خانمی توسط سیستم عصبی در تلاش هستیم که با کنترل امواج ذهن یعنی فقط با نگاه و تمرکز کردن بازوی رباتیکی را برای به حرکت درآوردن اجسام مانند بلند کردن فلاسک قهوه بحرکت درآوریم.

 

در جریان این آزمایش بالینی خانم فلجی که حتی قادر به صحبت کردن نبود برای اولین بار بعد از نزدیک به حدود ۱۵ سال، توانست با اراده خود یک نوشیدنی را بلند کند و جرعه ای از آن را بنوشد. البته این کار با تمرکز امواج ذهنی او بر هدایت بازوی رباتیکی انجام شده است. این آزمایش در واقع بررسی میزان ایمنی و عملی بودن یک وسیله تحقیقاتی (

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
) می‌باشد. این وسیله دارای یک رابط کامپیوتری مغزی (BCL) برای تحت کنترل در آوردن رباتها و سایر تکنولوژیهای کمکی توسط مغز می باشد. این موفقیت یکی از پیشرفتهای تکنولوژی عصبی در حیطه رابط های ترمیمی مغز و رباط های کمکی می باشد.

 

یک پیرزن ۵۸ ساله و یک پیرمرد ۶۶ ساله در این پژوهش شرکت کرده اند. هرکدام از آنها دراثر سکته مغزی سالها قادر به حرکت درآوردن اندام سمت چپ خود نبودند. شرکت کنندگان در این پژوهش از فعالیتهای عصبی برای به حرکت در آوردن و کنترل مستقیم دو بازوی روباتیکی مختلف استفاده کردند یکی از این بازوهای روباتیکی توسط موسسه روباتیک و مکاترونیک (DLR) و شرکت پژوهش و توسعه (DEKA) ساخته شده اند. تصور گرفتن و درک این فعالیت‌ها باید در یک فضای ۳بعدی انجام شود.

 

آزمایش مقدماتی بالینی شامل سیستم عصبی تحقیقاتی است که در دانشگاه Brown توسعه یافته و در آن سنسور کوچکی به اندازه یک قرص آسپرین بچه با شبکه ای از ۹۶ الکترود در قشر حرکتی مغز نصب شده، قشر حرکتی مغز بخشی است که شامل فعالیتهای اختیاری می‌باشد. الکترودها به اندازه کافی در مکانی نزدیک به نورونهای تخصصی قرار گرفته اند که فعالیتهای عصبی در ارتباط با حرکت را ضبط کنند.

 

کامپیوترهای خارجی الگوهای انگیزه ای را در سراسر شبکه نورون‌ها که تحت نظر دستورات دستگاههای کمکی عمل می کنند، ترجمه می کنند. به گزارش مجله Nature روباتهایی مانند (DLR و DEKA) بازوهای روباتیکی مورد تحقیق محققان این شرکت هستند.

 

محققان قبلا نوع دو بعدی سیستم عصبی را اثبات کرده بودند که با اشاره و کنترل کلیک فلش نما بر روی صفحه نمایش کنترل ابتدایی دستگاه های ساده رباتیکی را به کار می گرفتند

 

پژوهش نشان می دهد در اثبات اول و بررسی اولین افراد مبتلا به (Tetraplegia) از امواج مغز برای کنترل بازوی روباتی در یک فضای ۳ بعدی استفاده می شد که بتواند کارهایی را انجام دهد. به طور تخصصی بازوهای S3 و T2 فعالیتهایی که برای تصور گرفتن و درک اجسامی که در جلوی آنها قرار گرفته لازم است، با حرکات انعطاف پذیری کنترل می کنند.

 

علاوه بر این S3 با استفاده از ربات DLR یک فلاکس قهوه را بلند کرده و به سمت دهانش برده و بوسیله نی به کاربرش نوشانده و دوباره فلاکس را روی میز گذاشته، که این فعالیتها را با صدور فرمان به آن انجام می‌دهد. سیستم عصبی او تواناست که بازوی روباتیکی را در طی فعالیتهای نوشیدن که برای انجام آن ترکیبی از حرکات ۲ بعدی در بالای یک میز مورد نیاز است بعلاوه درک فرمان گرفتن و درک دیگر بلند کردن یا شیب دادن به دست روباتیک راکنترل کند .

 

سرپرست نوسنده دکتر Leigh Hochberg متخصص و مهندس مغز و اعصاب دانشگاه‌های Brown و Haward و مسئول تعیین قرار ملاقات ها در وزارت امور سربازان بازنشسته و مسئول بخش مراقبت های ویژه بیمارستان عمومی Massachusetts می گوید هدف ما در این پژوهش توسعه فن آوری است که با استفاده از آن بتوانیم استقلال و قابلیت حرکت را به افراد فلج یا کسانی که اندامی را از دست دادن باز گردانیم .

او خود ضامن آزمایش مقدماتی بالینی می باشد. او گفته ما باید کارهای وسیع‌تری را انجام دهیم، اما پیشرفت دلگرم کننده این تحقیق رسیدن و درک داده ها نیست بلکه در لبخند S3 است. زمانی که او می تواند با اراده خویش یک فنجان قهوه پس از ۱۵ سال برای خود آماده کند.

 

بودجه ناچیز این پژوهش توسط

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
(وزارت امور سربازان بازنشسته ایالات متحده آمریکا) تامین می شود که متعهد به زندگی جانبازان ایالات متحده است.

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.
می گوید: VA به خاطر سهیم بودن در بخش هیجان انگیز و امیدوار این پژوهش مفتخر هست و این خبر امروز نشان دهنده یک گام بزرگ در جهت بهبود کیفیت زندگی جانبازانی است که یا فلج شده اند یا قسمتی از اندام خود را از دست داده اند.

 

پس از نزدیک به ۱۵ سال بخشی از مغز که اساسا به دلیل سکته مغزی ساقه مغز از هدف اصلی خود ناتوان شده بود، الان قادر است با استفاده از یک اندام روباتیک حرکات پیچیده را توسط یک بازو خارجی هدایت کند . محققان همچنین ذکر می کنند که S3 توسط سیستم عصبی و چند بعدی شبکه الکترود تحقیقاتی قادر به انجام وظایفی بیش از ۵ سال است. این دستگاها یک معیار جدید از مدت زمان عمر مفید الکترودهای رابط های کامپیوتری مغز و دوام سیگنال های فرمانی ارائه می دهند.

 

John Donghua عصب شناس و پیشگام شرکت BranGate با همکاری نویسنده این مقاله می گوید: این مقاله نشان می‌دهد که فاصله رابط‌های کامپیوتری مغز از اولین اثبات کنترل کامپیوتری تا دسترسی به آنها چقدر است. این مقاله از یک پیشرفت مهم که به سختی حاصل شده گزارش می کند و نشان می دهد که با بررسی بیش از یک شرکت کننده دریافته اند که کنترل دقیق ۳ بعدی عصبی از طریق رباط نه تنها ممکن است بلکه همچنینقابل اجرا است.

 

Donoghue کسی است که موسسه Brown را در علوم مغزی هدایت می کند و می‌گوید: ما به طرز قابل توجهی به مکانی نقل مکان کردیم که بتوانیم توانایی انجام فعالیت های روزمره حتی مانند تهیه کردن یک جرعه قهوه به افرادی که ناتوان در حرکت دادن اندامشان هستند را برگردانیم. ما همچنین یکی از شرکت کنندگان را به تلاش برای کنترل مفید تر تشویق کردیم در صورتی که ۵سال از کاشت سیستم عصبی او میگذشت. این کار یک گام حیاتی در جهت تحقق هدف بلند مدت فن آوری عصبی ایجاد میکند که مقصود آن باز گرداندن توانایی کنترل حرکت و استقلال در افرادی است که یا فلج شده و یا اندامی را از دست داده اند. در این تحقیق روبات‌ها برای هر فرد شرکت کننده در پژوهش به عنوان جایگزینی برای بازوی فلج شده به کار می‌رود. بازوهای رباتیکی به هدف شرکت کننده برای به حرکت در آوردن و تصور گرفتن هر جسم حتی شی داغ پاسخ می‌دهد، دست رباتیک زمانی هدف را حس می کند که فرد شرکت کننده با تصور خود دستش را مشت می کند. از آنجا که قطر اشیائی که گرفته می شود بیش از عرض کف دست ربات است در انجام هر فعالیتی نیاز است که شرکت کننده تلاش کند که کنترل بیشتری را اعمال کند.

 

 

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

شبکه عصبی که در قشر حرکتی مغز نصب شده است شامل صد الکترود بر روی یک تراشه کوچک به اندازه یک قرص کوچک آسپرین بچه است.

 

 

با ۱۵۸ آزمایش در طی ۴ روز S3 قادر به لمس کردن هدف در یک مدت زمان تعیین شده بود که در ۴۸.۸% زمانی این فعالیتها با بازوی رباتیکی DLR و در ۶۹.۲% درصد از موارد را با بازوی DEKA و دست انجام داده که داری درک بهتری می باشد. در ۴۵ آزمایش با استفاده از بازوی DEKA , T2 قادر بود که ۹۵.۶% از زمان هدف را لمس کند با این لمس کردن های موفق S3 با استفاده از بازوی DLR توانست در ۴۳.۶% زمان هدف را درک کند، در صورتی که این فعالیت را با بازوی DEKA با زمانی برابر ۶۶.۷% انجام داد. T2 با ۶۲.۲% زمان درک موفقتری داشت.

 

 

T2 در جلسه ای از این پژوهش نمایش چهارمین روز تعامل با بازویش را به اجرا گذاشت. در ۳ جلسه گذشته بر روی توسعه سیستم عصبی تمرکز شده بود او با استفاده از چشمانش هر حرف را نشان می داد و بعد با کنترل هدایت، حرکت بازوی خود را توصیف می کرد. به این صورت که او می گفت من فقط روی این تمرکز می کنم که می خواهم بازویم( که همان بازوی DEKA است) را حرکت بدهم و به جایی که می خواهم ببرم.

 

در این پژوهش از ۲ بازوی رباتیکی پیشرفته استفاده شد بازوی اول DLR که دارای ۵ انگشت می باشد و بازوی دوم سیستم DEKA می باشد این بازو فعالیتهایی که دست انسان به طور معمول انجام می دهد، به کاربران خود توانایی انجام آن را می دهد. این بازو می تواند یک دستگاه رباتیکی با ارزش برای افراد با انواعی از تواناییها باشد.

 

Patrik van DER smagt متخصص در بخش رباتهای الکترونیکی و بازوی کمکی DLR, مدیر رباتهای Biomimetic در آزمایشگاه های یاد گیری ماشینی DLR و دانشگاه فنی مونیخ و همکار نویسنده این مقاله است. او می گوید این همان هدفی است که با استفاده از این بازو به آن امیدوار بودیم ما می خواستیم بازویی را بسازیم که با تغییر شکل کنترل قابلیت کارکردن را داشته باشد. این بازو در حال حاضر در بسیاری از آزمایشگاه های تحقیقاتی در سراسر جهان مورد استفاده است به دلیل تعامل بی نظیر و قابلیتهای درک مستقیم و مورد اطمینان. این یک اثبات قابل توجه از منافع توانایی این بازو برای یک فرد فلج است .

 

 

پژوهش DEKA و توسعه سیستم پیشرفته آن برای جانبازان با بهراه برداری از بودجه وزارت دفاع ایالات متحده و طرح های بیشتر پژوهشی آژانس آلمان (DARPA) صورت گرفت. Dean Kamen موسس DEKA گفت یکی از رویاهای ما برای بازوی Luck سیستم عصبی معروف بازوی DEKA است که از زمان شروع به کار آن هدف ارائه اندامی بوده که کارایی داشته باشد نه تنها به وسیله سنسورهای خارجی بلکه از طریق کنترل مستقیم محور افکار نیز قابل بهربرداری باشد. ما در مورد این نتایج و ادامه تحقیقات گروهی در VA, Brown و MGH خوشحالیم .هدف از این پژوهش آموزش کنترل بازوی DEKA مستقل از مغز می باشد که به طور ذاتی به جانبازان اجازه می دهد که اندام مصنوعی خود را به طور طبیعی تری کنترل کنند.

 

 

درطول ۲ سال گذشته VA پژوهش بازوی مصنوعی DEKA را با همکاری جانبازان و اعضای فعال خدمت وظیفه که یکی از بازوهای خود را از دست داده است به چندین سایت ارسال کرده است. نتیجه این پژوهش به کمک مهندسان DEKA به اصلاح طراحی و عملکرد بازوی مصنوعی منتهی شد .رابط مغز و کامپیوتر مانند سیستم Bran Gate توانایی ارائه سطح بی سابقه کنترل عملکرد از طریق بازوهای مصنوعی آینده را دارد.

MD.Joel Kupersmith, رئیس پژوهش VA و افسر توسعه می‌گویند: این نوع فن آوری از یکی از بهترین نمونه های همکاری دولت فدرال است.

 

 

Landis مدیر موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی با تامین بودجه در بخش مذکور یاد آوری می‌کند این تکنولوژی با احتمال امکان پذیر بودن کنترل حرکات مغز درطی چندین دهه سرمایه گذاری و تحقیق ساخته شده و مهیج است که تکنولوژی را ببینیم که بر اساس مطالعات فیزیولوژی اعصاب و در حرکت به سوی آزمایشات بالینی است، که در آن وعده های قابل توجهی به افراد فلج یا مبتلا به اختلالات و آسیبات مغزی داده شده است.

اطلاعات بیشتر

Hochberg Lreta می گوید: تصور گرفتن و درک کردن اشیاء توسط افراد مبتلا به Tetraplegia با استفاده از بازوی رباتی از طریق عصبی قابل کنترل است.

 

 

آزمایش در حال حاضر قابل بهره برداری است.

 

 

منبع:http://medicalxpress.com/

به اشتراک گذاری این ارسال


لینک به ارسال
به اشتراک گذاری در سایت های دیگر

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از ۷۵ اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به عنوان یک لینک به جای

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.


×
×
  • جدید...