Der technische Wettlauf um den Bau der ersten voll funktionsfähigen, nervengesteuerten Roboter-Gliedmaßenprothese ist in verschiedenen Forschungsinstituten im Gange, darunter eine Gruppe von Forschern aus der Umgebung von Melbourne, Australien, und Projekte, die bei DARPA, der Defense Advanced Research, geleitet werden Projektagentur.

DARPA liegt ein wenig hinter der Gruppe aus Melbourne, die sich auf die Verwendung der Myo-Gesture-Armbänder als Methode zur Interpretation von Gehirnsignalen und deren Umsetzung in Gesten und Bewegungen der Prothese konzentriert. Entsprechend ExecutiveGovDas DARPA-Projekt setzt auf chirurgische Implantate, um eine biomechanische Abhängigkeit zwischen dem Benutzer und dem Roboterglied herzustellen und es Benutzern sogar zu ermöglichen, das Glied fernzusteuern, selbst wenn es nicht direkt am Träger befestigt ist.

Das Ziel von DARPA ist letztendlich die Nutzung myoelektrische Stimulation durch Osseointegration Dadurch kann das Gehirn Signale an die Myo-Gesten-Bänder und von den Bändern an das Roboterglied senden. Es ist auch möglich, dass die Gliedmaßen Rückmeldungen und Daten über die Bänder und von den Bändern an den Träger zurücksenden, sodass sie über einen gewissen Tastsinn verfügen. Früher war für diesen Vorgang ein umfangreicher Computeraufbau erforderlich, doch mittlerweile ist alles vereinfacht worden, bis hin zu tragbaren Gestenbändern und einer chirurgisch implantierten Prothesenbasis für das Glied.

Die Melbourne-Gruppe bestehend aus sechs verschiedenen Forschern verschiedener Institute will noch einen Schritt weiter gehen. Sie arbeiten mit 3D-gedruckten Stammzellen, um menschliche Gliedmaßen mithilfe künstlicher organischer Stoffe vollständig neu aufzubauen. Wenn Sie denken, dass es das ist, was Sie denken, dann ist es genau das.

Bei den 3D-gedruckten Knochen, Muskelgewebe und Gliedmaßen handelt es sich um sogenannte „weiche Prothesen“. Es handelt sich im Wesentlichen um organische Bionik, die elektronisch mit Computern, Software und Firmware interagieren kann. Ein guter Vergleich wären die lebensechten Prothesenersatzteile, die sie verwendeten star Wars wenn sie aus dem einen oder anderen Grund Gliedmaßen verloren.

Laut dem St. Vincent Hostpial-Chirurgen Professor Peter Choong – einem der vielen Forscher, die am Melbourne-Projekt arbeiten – wollen sie einfach über das Senden von Signalen an die bionischen Gliedmaßen hinausgehen, sie wollen, dass das Feedback eine Einbahnstraße ist, damit Träger Impulse spüren können , Griff und Empfindungen der Gliedmaßen. Wie im erklärt Verkünderin Sun In diesem Artikel vergleicht Choong den Vorgang mit einem Telefonspiel …

„Da diese Denkwege bereits in Form von Nerven vorhanden sind, ist es wie eine Telefonleitung, und wir müssen sie nur an die Maschinerie anschließen und sie so programmieren, dass sie auf das Signal reagiert.“

 

„Dann erfassen Sensoren in den Fingern, dass Sie sie geschlossen haben, und senden Signale über die Telefonleitung zurück, sodass Sie es spüren. Das ist der Traum, den wir wollen.

 

„Mit der Art von Feuerkraft, die wir am Tisch haben, ist das etwas, was wir eindeutig schaffen können.“

Sie haben ihr Ziel fast erreicht. Sie wollen den aktuellen, umständlicheren Prozess umgehen, der Methoden wie die Myo-Gesten-Armbänder beinhaltet, bei denen der Träger über die Aktion nachdenken muss, die er senden möchte, dieses Signal an die Armbinde senden und von der Armbinde aus an die Gliedmaßen weiterleiten muss. Der aktuelle Roboterprothesenprozess wird als geistig anstrengend und kognitiv anstrengend bezeichnet, da der Träger darüber nachdenken muss, bestimmte Signale an das Glied zu senden, damit es reagiert.

Einige Durchbrüche wurden mit erzielt biomimetische Verfahren, Dies ermöglichte es den Forschern zu verstehen, wie Robotergliedmaßen dazu gebracht werden können, menschliche Funktionen mit 1:1-Reaktionen zu simulieren. Dabei handelte es sich jedoch um einen Prozess, der hauptsächlich darauf abzielte, Nervenprozesse zu verstehen, und nicht darauf, ihn tatsächlich auf Menschen ohne Gliedmaßen anzuwenden.

Die Gruppe aus Melbourne möchte den gesamten bionischen Prozess so weiterentwickeln, dass er so nahtlos und fließend abläuft wie ein normaler Mensch, der seine Gliedmaßen bewegt und beugt. Laut Professor Rob Kapsa gehen sie bereits in die Testphase mit Tieren, wo sie den nächsten Schritt gehen wollen, indem das haptische Feedback sofort Signale an den Träger der Prothese sendet, damit dieser weiß, wann er die Prothese trägt Sie werden berührt oder berühren etwas. Kapsa erzählte dem Herald Sun…

„Wenn Sie ein Titanglied hätten und etwas berühren würden, ohne es zu spüren, würden Sie Ihre Hand durch den Tisch stecken. Aber wenn man das Signal zurückgeben könnte, würde es sich im Rahmen der Vernunft genauso anfühlen, als würde man es mit einem Finger fühlen.“

 

„Der nächste Schritt besteht darin, dieses System in Tiere zu übertragen und dieses System zur Anziehung des Nervs auszuprobieren, damit er zur Struktur hin wächst. Wenn es dann dort ankommt, wird es wirklich effektiv sein, diese neuromuskulären Verbindungen herzustellen.“

Eines der beeindruckendsten Ergebnisse der Melbourne-Forschung ist, dass sie glauben, dass die Nervensignale universell sind, wenn es darum geht, dass Menschen ihre Gliedmaßen 1:1 bewegen. Sobald ihnen der Durchbruch mit dem wechselseitigen Prozess des Bewegens von Gliedmaßen und des Einholens von Feedback über das Berührungsempfinden gelungen ist, geht es nur noch darum, einen Weg zu finden, die Technologie in Massenproduktion herzustellen, damit Menschen mit fehlenden Gliedmaßen ihre eigene Prothese oder sogar ihre eigene Prothese erhalten können Menschen mit körperlich belastenden Erkrankungen wie einem Schlaganfall oder Multipler Sklerose zu helfen, könnte möglicherweise Abhilfe in Form eines bionischen Ersatzes finden.

Das einzige, was die DARPA-Prothese gegenüber der Melbourne-Gruppe übertrifft, ist, dass sie bis zu 45 Pfund heben kann, während die 3D-gedruckte weiche Prothese nur etwa 13 Pfund bewältigen konnte. Mit weiteren Fortschritten in der Technik wird sich die Gewichtsgrenze natürlich wahrscheinlich erhöhen.

Vielleicht Deus Exs Die Schätzung, dass Erweiterungen bis 2025 zur Norm werden, ist doch nicht mehr so ​​weit entfernt.

(Haupt Bild mit freundlicher Genehmigung von Ociacia)