DARPA crea mano de robot que realmente puede sentir

La ciencia ficción nos ha prometido durante mucho tiempo extremidades protésicas que pueden alcanzar o superar la capacidad de sus homólogos de carne y hueso. Videojuegos y películas como Deus Ex Deus Ex: The Fall Is Out. ¿Tiene algo de bueno? Deus ex: la caída está fuera. ¿Tiene algo de bueno? ¿Este juego captura la gloria de los juegos antiguos, o se cae de plano? Lea más y yo, Robot, hemos eliminado mucho kilometraje de este tropo. Sin embargo, durante muchos años, esta idea ha sido un chiste para los verdaderos amputados, que a menudo se atascan con simples garras mecánicas..

Finalmente, la tecnología ha comenzado a alcanzar la visión de la ciencia ficción. Esta semana, DARPA anunció un nuevo avance que brinda una sensación de tacto natural a estas extremidades mecánicas.

Tecnología de avance

Para las piernas, los reemplazos ya son bastante sofisticados. Aquí está el protésico Hugh Herr Cómo Bionics extenderá y mejorará su vida Cómo Bionics extenderá y mejorará su vida Pensado como una pipedream de ciencia ficción, la ciencia de la biónica a menudo se considera siniestra. Sin embargo, en el mundo real, las tecnologías biónicas pueden extender y mejorar su vida. Lea más mostrando sus sofisticadas piernas robóticas, que pueden permitir a los usuarios caminar, correr, saltar e incluso bailar, de forma perfectamente natural..

Desafortunadamente, las armas han demostrado ser un desafío más difícil. Las piernas cumplen una función bien definida: mantener al usuario en posición vertical durante el movimiento. Este objetivo es tan simple que la extremidad usualmente puede inferir lo que necesita del contexto, usando solo unos pocos sensores. En contraste, usamos armas para todo tipo de cosas, lo que las hace mucho más difíciles de controlar..

Los primeros miembros robóticos tenían solo unos pocos grados de libertad, tal vez un codo, una muñeca giratoria y un mecanismo de agarre. Estos podrían ser controlados usando, digamos, botones dentro de un zapato. Esto funciona para algunas cosas, sostener un objeto o incluso dar la mano, pero falla en tareas más inusuales o delicadas. A medida que la robótica se ha vuelto más sofisticada 5 Robots Humanoides Avanzados que Debes Ver para Creer 5 Robots Humanoides Avanzados que Debes Ver para Creer Aquí, contamos algunos de los robots humanoides más impresionantes jamás creados. El futuro de la robótica se acerca y es más raro que nunca. Leer más, los métodos de control de estas armas se han visto obligados a mejorar.

Uno de los principales innovadores en esta área ha sido DARPA, una rama del Departamento de Defensa que investiga tecnologías futuristas, que está desarrollando prótesis para veteranos lesionados. Aquí está uno de sus prototipos más recientes, que es tan fuerte y casi tan diestro como un miembro humano real..

Obviamente, esto no puede ser controlado a través de botones en sus zapatos! Las dos técnicas principales de control moderno incluyen la interacción directa con el sistema nervioso. Conectar tu cerebro y tu cuerpo: el futuro de las computadoras implantadas Conectar tu cerebro y tu cuerpo: el futuro de las computadoras implantadas Con la tendencia actual de innovación técnica y avance, ahora es un buen momento para explorar el estado del arte en tecnologías informáticas y humanas. Lee mas .

Reenervación dirigida funciona cortando los nervios que conducen la extremidad faltante y enrutándolos hacia el tejido muscular del tórax. Luego, cuando el usuario intenta mover diferentes articulaciones en el brazo, en su lugar se flexionan diminutos trozos de músculo del pecho. Estas flexiones pueden detectarse y usarse para controlar el brazo. Para los usuarios que tienen una cantidad sustancial de brazo izquierdo, también puede ser posible levantar la flexión de los músculos que quedan, sin usar cirugía..

Aquí está PBS 'Miles O'Brian probando el brazo DARPA usando esta técnica:

La otra opción es electrodos cerebrales. Para este procedimiento, el usuario se somete a una cirugía para implantar una matriz de electrodos de unos pocos milímetros de largo en el área del cerebro involucrada en el control de sus manos. La matriz de electrodos tiene cientos de electrodos individuales, cada uno de los cuales registra diferentes patrones de neuronas. Algoritmo de aprendizaje automático 4 Algoritmos de aprendizaje automático que dan forma a tu vida 4 Algoritmos de aprendizaje automático que dan forma a tu vida Es posible que no te des cuenta, pero el aprendizaje automático ya está a tu alrededor y puede ejercer un grado sorprendente de influencia en tu vida. No me crees Te sorprenderías. Read More puede entrenarse con estos datos para permitir que el brazo interprete la voluntad del usuario y actúe en consecuencia..

Tecnología táctil

Desafortunadamente, por sí solo, esto no es suficiente para controlar naturalmente una extremidad. Los humanos confían en su sentido del tacto y en cómo se colocan sus extremidades (propiocepción) para realizar casi todas las tareas. Ser forzado a confiar solo en la información visual hace que nuestros miembros sean torpes y engorrosos.

Entonces, ¿cómo agregar un sentido de toque un brazo robótico?

Los sensores son fáciles, pero obtener la información de vuelta al cuerpo es un desafío. Una tecnología en desarrollo es la fijación de electrodos a los haces nerviosos en la extremidad restante. Desafortunadamente, esto limita la cantidad de canales táctiles a solo unos pocos; la retroalimentación es relativamente cruda. Aquí está de nuevo Miles O'Brian, entrevistando a un amputado a quien se le implantaron estos electrodos..

Un enfoque diferente, y con el que DARPA recientemente hizo un gran avance, es volver al cerebro y usar electrodos para estimularlo., “cerrando el ciclo” para que el brazo pueda ser controlado, y sus sensores se sientan, a través de la interfaz neuronal directa. Esto es mucho más natural y mucho más fino que lo que ha sido posible antes.

De acuerdo con el anuncio de DARPA, el usuario, un hombre cuadripléjico de 28 años de edad, podía sentir y controlar una extremidad robótica con gran precisión, utilizando una matriz de electrodos implantada en su cerebro. El usuario, que tenía los ojos vendados, pudo determinar qué dedo estaba siendo tocado con una precisión casi perfecta, e informó que se sentía como si sus propios dedos orgánicos estuvieran siendo estimulados. Era la primera vez que podía sentir sus dedos en más de diez años..

Incluso pudo, cuando los investigadores tocaron dos dedos, darse cuenta de que algo estaba mal, y les preguntó si estaban tratando de hacerle una broma. Esto es una indicación de cuán preciso es este sentido del tacto sintético. En un futuro no muy lejano, implantes cerebrales más sofisticados Control cerebral con luz: es posible con optogenética Control cerebral con luz: es posible con optogenética En los últimos años, está surgiendo una nueva técnica llamada "optogenética", que puede ayudar a los científicos para desentrañar los secretos del cerebro (y tratar sus trastornos) de una manera completamente nueva. Leer más podría permitir a los usuarios realizar tareas complejas, como doblar un origami o tocar un instrumento musical.

El camino al mercado

Desafortunadamente, hay un largo camino desde este tipo de éxito de laboratorio para cambiar realmente las vidas de los amputados. Si bien este tipo de investigación de vanguardia es emocionante, muchos amputados aún viven con prótesis simples de gancho mecánico. Estos sistemas simples se desarrollaron originalmente durante la guerra civil, y desde entonces no han avanzado mucho. El abismo entre lo que es posible y lo que la gente está usando en realidad es enorme. Pasarán algunos años antes de que sea posible cerrar la brecha para la mayoría de los amputados.

¿Qué te parece esta tecnología? ¿Usted o un ser querido carecen de una extremidad? ¿Qué tipo de prótesis utilizas? Comparte tus historias en los comentarios.

Créditos de la imagen: brazo robot por Ociacia a través de Shutterstock

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