这个机器人手臂由你的呼吸控制,成为一个成熟的肢体

经过虚拟现实测试后,一组研究人员成功创建了一个由呼吸控制的机械臂。它不干扰身体的其他部分,成为完全独立于其他部分的成员。

机械臂的简化物理版本 / 图片来源:EPFL / Alain Herzog

当我们想到一个机器人,我们最常想象一个人形剪影或多或少笨拙地徘徊。这种类型的机器已经存在,并且有些甚至在亚马逊工作或者为宝马制造汽车。但机器人技术也可以在事故发生后为人类提供支持例如,甚至可以“增强”健康状况良好的人的能力。神经工程师 Silvestro Micera 团队发明的机器可以实现这两种功能。这是一个仅通过呼吸控制的机械臂

在构建物理原型之前,研究人员检查了这是否可以使用虚拟现实。 61名健康人参加了150多场会议。坐在一种外骨骼并穿着HTC Vive 手机壳,每个参与者在屏幕上看到右臂和一个左臂虚拟的,以及两者之间的三分之一。后者有6个手指, 不2英寸。洛桑联邦理工学院 (EPFL) Neuro-X 研究所的博士生 Giulia Dominijanni 解释说:“我们使这只手对称,以避免任何偏向左手或右手的偏见。”

通过隔膜的运动来控制独立的机械臂

然后科学家要求人们伸出左手、右手或中手。如果前两者是用外骨骼的操纵杆控制的话,第三个动作仅依靠呼吸。换句话说,与膈肌运动。 Giulia Dominijanni 指出,“用隔膜控制第三只手臂非常直观。用户很快就能学会控制额外的肢体。此外,[...]隔膜控制不会影响用户连贯说话的能力”。

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因此,附加臂可以独立于身体其他部分移动,不影响其其他功能。根据这些结果,团队创建了一个机械臂的简化物理版本。这就是我们在本文的插图中看到的。这是一根当用户收缩隔膜时就会展开的魔杖。实验也表明这毫无问题。

Silvestro Micera 回忆道,“主要目标是了解神经系统。如果你通过要求大脑执行全新的任务来挑战大脑,你可以看看它是否有能力以及学习是否可以变得更容易。然后,我们将利用这些知识来设计残疾人辅助设备或中风后的康复方案”。但研究人员并不打算就此止步。

借助机器来实现人类的“进步”?

经验表明,最终,任何人都可以从这种技术中受益。 “这是关于获得新的运动功能,以及超越普通用户现有功能的改进,无论是健全的人还是残疾人。从神经系统的角度来看,从康复到增强是一个连续体,”这位神经工程师解释道。又向前迈出了一步通过机器提高人类能力

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这里讨论的机器人手臂是一个更大项目的一部分,该项目不仅限于通过隔膜控制机械延伸。科学家们还测试了耳部肌肉在执行不寻常的任务时。一旦在耳后配备了传感器,参与者就可以练习使用该区域的肌肉控制鼠标光标在屏幕上的移动。他毫不费力地做到了这一点。

西尔维斯特罗·米切拉(Silvestro Micera)已经开始思考未来。 “下一步,我们将探索更复杂的机器人设备的使用,利用我们的各种控制策略。这将涉及在实验室内外执行实际任务。只有这样我们才能了解这种方法的真正潜力”。

来源 :洛桑联邦理工学院


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