Механические руки смогут самостоятельно брать предметы

Около 185 тысяч человек в год только в США переносит ампутацию одной или обеих рук по разнообразным причинам. Жить без них довольно сложно, пусть и реально, и множество людей в итоге приобретает протезы вместо утерянных конечностей. Именно поэтому в биомедицинской инженерии самой востребованной технологией является протезирование.

Современные протезы чаще всего работают за счет регистрации миоэлектрических сигналов — с помощью датчиков, находящихся на коже сохранившейся части конечности, собирают информацию о электрической активности мышц. Такие протезы позволяют выполнять множество привычных нам действий: завязывать шнурки, например, или наливать воду в чашку. Материалы, из которых они делаются, становятся все легче со временем.

Однако привыкание к протезу и обучение его использованию не становится легче одновременно с самими протезами. Пациенты до сих пор могут тратить по несколько месяцев на то, чтобы научиться напрягать именно нужные мышцы, чтобы заставить искусственную конечность двигаться так, как им нужно, и это требует колоссальных усилий и самоконтроля. И именно это подтолкнуло ученых на новый шаг в этом направлении.

Ученые из Университета Ньюкасла в Великобритании представили свою новую разработку: бионическую руку, оснащенную камерой, что фиксирует очертания и размеры окружающих предметов. С помощью нейронной сети они обработали фотографии более 800 бытовых предметов разнообразнейшего назначения, от зубной щетки до хрустального бокала. Каждый предмет был сфотографирован 72 раза, с разных ракурсов, каждый раз поворачивая камеру на 5°. Затем около 500 предметов рассортировали в четыре группы по типам захвата — движения, которое совершает рука, чтобы взять этот предмет. Остальные предметы либо можно взять разными способами, либо невозможно удержать одной рукой, как пояснили создатели.

Камера, которой оснастили протез, распознает предмет и определяет, какой именно тип захвата потребуется, затем искусственная конечность приводится в движение. На все уходят миллисекунды, то есть движется «рука» намного быстрее, чем уже используемые. К тому же это позволяет сделать процесс интуитивным, и пациентам не надо будет сосредотачиваться на каждом бытовом предмете. Но даже не это разработчики считают главным плюсом устройства, а его доступность. По их словам, камеру можно установить даже на уже существующие в широком доступе протезы. Однако для этого нужно будет еще очень долго работать над созданием полной базы изображений тех предметов, которые можно встретить в повседневной жизни. Но благодаря особенностям машинного обучения это должно стать не так сложно, так как алгоритм самостоятельно выделяет нужные для анализа критерии.

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Механические руки смогут самостоятельно брать предметы