Роботизированные руки и мобильность - инвалидная коляска AIDE нового поколения

Инвалидные коляски нового поколения могут включать управляемые мозгом роботизированные руки и дополнительные двигатели для помощи людям с ограниченными возможностями. Профессор Николас Гарсия-Арасиль из Университета Мигеля Эрнандеса (UMH) в Эльче, Испания, разработал автоматизированное кресло-коляску с роботизированной рукой с экзоскелетом для использования дома, в рамках проекта под названием AIDE.

Он использует искусственный интеллект для извлечения соответствующей информации от пользователя, такой как его поведение, намерения и эмоциональное состояние, и, таким образом, анализирует окружающую среду, говорит он. Система, основанная на ручном экзоскелете, прикрепленном к роботизированному инвалидному креслу, предназначена для того, чтобы помочь людям с различными степенями и формами инвалидности выполнять повседневные функции, такие как прием пищи, питье и мытье посуды самостоятельно.

Они используют инвалидную коляску, чтобы передвигаться, и чтобы помочь им схватить предметы и использовать их. Его колеса предназначены для перемещения в узких пространствах, идеально подходящих для домашнего использования, например, для включения и выключения света или для ответа на телефонные звонки.

Более того, он может предвидеть потребности человека. «Мы можем обучать искусственно интеллектуальным алгоритмам предсказывать, что пользователь хочет делать», - сказал профессор Гарсия-Арасиль. Система предоставляет свои опции (на мониторе), например, чтобы люди могли контролировать экзоскелет, чтобы поднять бокал и отпить из него».

Мультимодальная система

Технология не простая. Роботизированная рука, прикрепленная к роботу-коляске, включает в себя две камеры для распознавания окружающей среды, голосовое управление, сенсоры для слежения за глазами для обнаружения объектов и датчики, которые фиксируют активность мозга, движения глаз и сигналы от мышц. В зависимости от потребностей и недостатков каждого человека, устройство способно подстраиваться под ситуацию.

Например, человек с серьезной инвалидностью, такой как травма шейного отдела спинного мозга, может использовать голосовое управление, или датчики. Пользователь носит шапочку на голове, снабженную электродами, для записи активности мозга, которая контролирует движение руки экзоскелета, объясняет профессор Гарсия-Арасил. Поэтому, когда пользователь представляет, как рука двигается в сторону какого-то обьекта, это происходит на самом деле.

Эта технология называется нейрокомпьютерным взаимодействием (BNCI), где мозговая, а также мышечная активность может регистрироваться и использоваться для взаимодействия с электронным устройством. Но система иногда может ошибаться, поэтому есть сигнал прерывания, говорит профессор Гарсия-Арасиль. «Мы используем горизонтальное движение глаза, поэтому, когда вы перемещаете глаза вправо, вы запускаете действие, но, когда вы перемещаете глаза влево, вы прекращаете это действие», - объясняет она.

Прототип AIDE был протестирован 17 людьми с ограниченными возможностями, включая врожденное повреждение головного мозга (ABI), рассеянный склероз (MS) и повреждение спинного мозга (SCI), в Cedar Foundation в Белфасте, Северная Ирландия. Его использование - то, что демонстрируется в Мох, когда пользователь заходит в кофитерий, затем просит напиток и пьет его с помощью экзоскелетной руки.

Профессор Гарсия-Арасиль говорит: «Система проще в использовании, дешевле и готова к продаже». Но это только новые высокотехнологичные инвалидные коляски, которые могут повысить функциональность для пользователей. Исследователи проекта «Свободное колесо» разрабатывают способы повышения их полезности в городских районах. Илария Скиави из IRIS SRL в Турине, Италия, сказала: «У разных предприятий разные проблемы». Например, человек с инвалидной коляской может испытывать трудности в подъеме или спуске без какой-либо физической помощи в помещении или на улице.»

Рентабельность

Моторизованные устройства будут прикреплены к инвалидным коляскам, которые у людей уже есть, чтобы помочь им передвигаться легче и самостоятельно, объясняет Скьяви. Они могут быть арендованы на короткие периоды времени и адаптированы в соответствии с местоположением—внутренней или наружной средой—или куплены, и в этом случае будут полностью персонализированы для человека.

Исследователи также разрабатывают приложение для пользователя, которое будет включать в себя такие услуги, как заказ такого устройства для инвалидной коляски, бронирование устройства, управление им и планирование поездки в городских районах для покупок или осмотра достопримечательностей. Наше приложение позволит владельцу инвалидной коляски сначала подписаться на услугу, которая будет включать в себя покупку настраиваемого интерфейса для их собственной инвалидной коляски и устройства, которые они могут забронированы, "сказал Скьяви.

По ее словам, настройка возможна благодаря технологиям аддитивного производства (АМ). Технологии AM создают трехмерные объекты, добавляя материалы, такие как металл или пластик, слой за слоем.

Скиави и ее коллеги изучают различные варианты использования моторизованных агрегатов, и в следующем году команда планирует протестировать эту систему на людях с ограниченной подвижностью в Греции и Италии. Они надеются, что когда-то разработанные, они будут доступнытакже, как и городские велосипеды в общественных местах, а также около туристических достопримечательностей или торговых центров.