ساخت دست مصنوعی که می‌تواند احساس کند

دست مصنوعی که می‌تواند احساس کند.

برنامۀ HAPTIX دارپا قصد دارد دست مصنوعی را توسعه دهد که به اندازۀ دست واقعی انسان توانمند باشد.

نوشتۀ زیر به قلم دکتر Dustin J. Tyler در مورد توسعۀ یک دست مصنوعی دارای حس و نحوۀ عملکرد آن است که ترجمۀ آن تقدیم می‌گردد:

ایگور اسپتیک در نتیجۀ یک سانحۀ صنعتی دست راست خود را از دست داد و در حال حاضر از دستی مصنوعی ساخته شده از پلاستیک و فلز استفاده می‌کند. اسپتیک داوطلبانه در پژوهش ما در مرکز پزشکی کهنه سربازان  Louis Stokes در کلیولند شرکت کرده است و سالهاست که از دستگاه myoelectric استفاده می‌کند و آن را توسط خم کردن ماهیچه‌های بازوی راست خود کنترل می‌کند. اندام مصنوعی که به طور معمول توسط معلولان استفاده می‌شود تنها کنترلی ابتدایی فراهم می‌کند به طوری که وقتی اسپیکتر یک گیلاس را میان انگشتان شست و اشاره خود نگه می‌دارد تا ساقۀ آن را جدا کند توت فرنگی در دستش له می‌شود.

دست مصنوعی که می‌تواند احساس کند.

در مرحلۀ بعدی، من و همکارانم سامانۀ بازخورد لمسی را که توسعه داده‌ایم روشن می‌کنیم. پیشتر جراحان الکترودهایی را در ساعد دست راست اسپتیک کاشته‌اند که با سه عصب متفاوت در ۲۰ نقطه در تماس است. تحریک رشته‌های عصبی متفاوت احساسی واقعی را ایجاد می‌کند که اسپتیک آنرا به عنوان احساس دست قطع شدۀ خود درک می‌کند. هنگامی که ما یک نقطه را تحریک می‌کنیم او احساس می‌کند کف دست راستش در حال لمس شدن است و تحریک نقطه‌ای دیگر احساس لمس شدن در شست او ایجاد می‌کند.

برای آزمودن اینکه آیا چنین احساس‌هایی باعث می‌شود اسپتیک کنترل بهتری روی دست مصنوعی خود داشته باشد یا نه حسگرهای نیرو را به شکل نوارهای نازکی روی انگشتان شست، سبابه و وسط دستگاه قرار داده و سیگنال‌های حاصل از این حسگرها را برای تحریک عصب مربوطه بکار می‌گیریم. مجدداً اسپتیک یک گیلاس را برمی‌دارد. این بار لمس او به قدری ظریف است که ساقه را بدون آسیب زدن به گیلاس جدا می‌کند.

در آزمایش‌های ما او قادر بود با روشن بودن سامانۀ بازخورد لمسی در ۹۳ درصد مواقع به درستی این کار را انجام دهد در حالی که درصد موفقیت هنگام خاموش بودن سامانۀ بازخورد لمسی به ۴۳ درصد کاهش یافت. همچنین اسپتیک گزارش می‌دهد هنگام انجام این کار فکر می‌کند خودش گیلاس را در دست می‌گیرد نه اینکه ابزاری را برای این کار بکار می‌گیرد.

ایگور اسپتیک (ایستاده) که در یک سانحۀ صنعتی دست راستش قطع شد با دکتر داستین تایلر (نشسته) برای توسعه یک سامانۀ بازخورد لمسی همکاری می‌کند.

ایگور اسپتیک (ایستاده) که در یک سانحۀ صنعتی دست راستش قطع شد با دکتر داستین تایلر (نشسته) برای توسعه یک سامانۀ بازخورد لمسی همکاری می‌کند.

امیدواریم در نهایت یک دست مصنوعی بسازیم که به اندازۀ دست قطع شده توانمند باشد. هدف ما اینست که دست مصنوعی به قدری به دست واقعی او نزدیک شود که حتی برای لحظه‌ای کوتاه اسپتیک فراموش کند که دستش قطع شده است. در حال حاضر سامانۀ بازخورد لمسی ابتدایی بوده و تنها در آزمایشگاه قابل استفاده است. هنوز در طول آزمایش‌ها سیم‌هایی از دست اسپتیک خارج شده و به رایانه‌های ما متصل می‌شود که به ما اجازه می‌دهد الگوهای تحریک را کنترل کنیم. با این وجود این نخستین بار است که فردی قادر است حس‌های متفاوت را در اندام قطع شده‌اش تجربه کند. اکنون ما روی یک سامانۀ کاملاً کاشتنی کار می‌کنیم که امیدواریم طی پنج سال برای آزمایش‌ بالینی آماده شود.

منبع: spectrum.ieee.org

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *