New Neuroprosthetic O se AI Robotics Faʻamanuiaga

Saienitisi i EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) i Suiselani ua faalauiloaina le fausiaina o le muamua muamua a le lalolagi mo le puleaina o lima - o se ituaiga fou o le neuroprosthetic e tuufaatasia ai le puleaina o tagata ma le atamai (AI) otometi mo sili atu robx dexterity ma lolomiina a latou suesuega i Setema 2019 i Natura Masini atamai .

Neuroprosthetics (neural prosthetics) o ni masini e gaosia e faʻamalosia pe faʻalauteleina le neula e ala i le faʻaosofia o le eletise e tauia ai ni faaletonu e aʻafia ai le poto masani o le afi, faʻamasani, vaʻai, faʻalogo, fesoʻotaʻiga, poʻo ni tomai faʻapitoa. Faʻataʻitaʻiga o neuroprosthetics aofia ai faiʻai-komipiuta interfaces (BCIs), loloto faiʻai faʻaosofia, tuaina maea stimulator (SCS), manava tatali implants, cochlear implants, ma cardiac pacemakers.

O le tau aofaʻi o le pito i luga o le tino prosthetics taua o loʻo faʻamoemoe e sili atu i le 2.3 piliona USD i le 2025, e tusa ai ma fuainumera mai le Aukuso 2019 lipoti e Global Market Insight. I le 2018, o le tau atoa o maketi i le lalolagi atoa na oʻo atu i le tasi piliona USD faʻavae i luga o le tutusa lipoti. E tusa ma le lua miliona tagata Amelika e toʻatele, ma e oʻo atu ile 185,000 faʻaputuga o tino e faia i tausaga taʻitasi, e tusa ai ma le National Limb Loss Information Center. O le faʻamaʻi o le faʻamaʻi gaioi mo le 82 pasene o le tipi a le Iunaite Setete e tusa ai ma le lipoti.

O le myoelectric prostesis e faʻaogaina e sui ai vaega tipitipi o le tino i se lala mai fafo e faʻagaoioia e le tagata o loʻo i ai maso. E tusa ai ma le vaega suʻesuʻe a le EPFL, o masini faapisinisi o loʻo avanoa nei e mafai ona tuʻuina atu ai i tagata faʻaaoga le maualuga o le tutoʻatasi, peitaʻi o le agavaʻa e leai se mea e gaioi i ai le lima o tagata.

“O masini faapisinisi e masani ona faʻaaogaina le lua-puʻeina-auala e faʻatonutonu ai le tasi tikeri o le saolotoga; o lona uiga, tasi sEMG auala mo flexion ma tasi mo faʻalautelega, "tusia e le EPFL tagata suʻesuʻe i la latou suʻesuʻega. "E ui e taua i le mafaufau, ae o le faiga e maua ai sina agavaʻa. Ua lafoa e tagata le myoelectric prostheses i se tau maualuga, i se vaega aua ua latou lagona o le maualuga o le faʻatonutonu e le lava e talafeagai ai le tau ma le faigata o nei masini. "

Ina ia foia le faʻafitauli o le dexterity ma myoelectric prostheses, na faia ai e le au suʻesuʻe a le EPFL se auala e faʻaaoga mo lenei suʻesuʻega faʻamaonia e ala i le tuʻufaʻatasia o vaega faʻasaienisi o le neuroengineering, robotics, ma le atamai faʻapitoa e faʻaaoga le vaega o le tulafono faʻatonutonu mo le "fefaasoaaʻi. pulea. ”

Silvestro Micera, EPFL's Bertarelli Foundation Nofoa i le Translational Neuroengineering, ma le Polofesa o Bioelectronics i Scuola Superiore SantʻAnna i Italia, vaʻai i lenei auala fefaʻasoaaʻi mo le puleaina o robotic lima mafai ona faʻaleleia atili le aʻafiaga falemaʻi ma le faʻaogaina mo le tele o lautele neuroprosthetic faʻamoemoe e pei o le faiʻai -o-masini interfaces (BMIs) ma bionic lima.

"O se tasi mafuaʻaga e masani ai ona faʻaaogaina e tamaʻitaʻi faʻakomepiuta le faʻavasegaga faʻavae ae le tutusa, ona o le faʻavasegaina o fale e sili atu le malosi o tumau i se tulaga faʻapitoa," na tusia e le au suʻesuʻe. "Mo le uʻuina, o lenei ituaiga o pulega e lelei e puipuia ai faʻalavelave faʻafuaseʻi ae osi taulaga tagata faʻaoga e ala i le faʻatapulaʻaina o le numera o lima ono tulaga. O la matou faʻatinoga o le tufatufaina faʻatonutonu faʻatagaina mo tagata faʻaaoga uma ofisa ma puʻupuʻu malosi. I avanoa avanoa, o le tagata faʻaaoga e pule atoa i gaioiga a lima, e mafai ai foi mo le muaʻi foaʻiina mo le puʻeina. "

I lenei suʻesuʻega, na taulaʻi ai le au suʻesuʻe a le EPFL i le ata o polokalame algorithms - o masini robotic na saunia e pati i fafo e aofia ai le Allegro Hand o lo o faapipii luga o le KUKA IIWA 7 ropota, o le OptiTrack mea puʻeata masini ma TEKSCAN o loʻo manaʻomia le malosi.

O le saienitisi a le EPFL na fausia se decoderional faʻatulagaina kinematic ala i le fausiaina o le multilayer perceptron (MLP) e aʻoaʻo ai pe faʻafefea ona faʻamatala le uiga o le tagata faʻaoga ina ia mafai ai ona faʻaliliuina i le gaioi o tamailima i luga o le lima lima. O le multilayer perceptron o se feedforward gaosia neural network e faʻaaogaina backpropagation. MLP o se loloto loloto metotia auala faʻamatalaga agai i luma i le tasi itu, versus i se taʻamilosaga poʻo matasele ala i le fausiaina neural network.

O le algorithm e aʻoaʻoina e ala i le faʻaulufaleina o faʻamaumauga mai le tagata faʻaoga o loʻo faia se faʻasologa o gaioiga o lima. Mo le televave o taimi o faʻatasiga, o le auala Levenberg – Marquardt na faʻaaogaina mo le fetuʻunaʻiina o le mamafa o fesoʻotaʻiga ae le o gradient tupuʻaga. O le atoa-faataitaiga toleniga gaioiga na vave ma ave itiiti ifo i le 10 minute mo mataupu taʻitasi, faia le algorithm aoga mai se falemaʻi-faʻaaogaina vaʻaiga.

"Mo se amputee, e matua faigata lava ona faʻakonekarate maso i le tele, tele o auala eseese e faʻatonutonu ai auala uma e minoi ai o matou tamailima," o le tala lea a Katie Zhuang i le EPFL Translational Neural Engineering Lab, o le muamua tusitala o le suʻesuʻega suʻesuʻega. . "O le mea matou te faia o le tuʻuina o nei sensors i luga o latou totoe o totoe, ona faʻamau lea ma taumafai e faʻamatala le uiga o le gaioiga faʻailoga. Talu ai o nei faʻailo mafai ona avea ma sina pisapisao, o le mea tatou te manaʻomia o lenei masini aʻoaʻoga algorithm e toso ese mai ai uiga 'gaioiga mai na maso ma faʻamatalaina i latou i gaioiga. Ma o nei gaioiga o le a le mea e faʻatonutonu ai tamatamailima o lima robotic. "

Talu ai o le masini valoʻaga o gaioiga o gaioiga atonu e le 100 pasene le saʻo, o le EPFL tagata suʻesuʻe na tuʻufaʻatasia robotic otometi ina ia mafai ai le faʻasolosolo lima ma ia otometi amata tapuni faʻataʻamilo i se mea pe a maeʻa le uluaʻi fesoʻotaʻiga. Afai e manaʻo le tagata faʻaaoga e faʻasafua se mea, na pau le mea e tatau ona ia faia o le taumafai e tatala le lima ina ia mafai ai ona tape le robotic pule, ma toe tuʻu le tagata i le faʻatonutonuina o le lima.

E tusa ai ma Aude Billard o loʻo taʻitaʻia le Aʻoaʻoga Algorithms ma Faigaluega a le EPFL, o le lima robotic e mafai ona tali atu i totonu o 400 milliseconds. Na faʻaalia e Billard, "Faʻatumuina i mea faʻapipiʻi uma i tamatamailima.

I le faʻaogaina o le atamai i le neuroengineering ma robotics, ua faʻaalia ai e saienitisi o le EPFL le auala fou o le tufatufaina o faʻatonutonu i le va o masini ma faʻamoemoe o tagata-o se alualu i luma i le neuroprosthetic technology.

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