0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управлять инвалидной коляской «силой мысли»

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Наука

Инвалидное кресло, управляемое силой мысли

Посещение лаборатории «Робототехника» в МИФИ

Заветная мечта человека с заболеваниями опорно-двигательного аппарата — роботизированное инвалидное кресло, как у Стивена Хокинга. Однако высокая цена коляски заставляет передумать. Тем не менее руководитель лаборатории «Робототехника» НИЯУ МИФИ Евгений Чепин считает, что, если не говорить о сложной системе ввода голосовой информации, задача создать инвалидную коляску, управляемую силой мысли, достижима.

Сигналы мозга, речь и жесты сделают возможным интеллектуальное управление.

Профессор Чепин рассказывает, что изначально исследования были направлены на нужды людей с частичной утратой функций опорно-двигательного аппарата и повреждениями нижних конечностей, а также полностью парализованных, которые не могут использовать управление джойстиком. Было реконструировано кресло Титан LY-103-120, на него установили систему компьютерного контроля. Пользователь управляет коляской с помощью шлема с нейрокомпьютерным интерфейсом (BCI), голосом, мимикой и жестами.

Пользователь может использовать как минимум один из режимов работы, зачем нужны три? К тому же, как добиться того, чтобы эти функции не мешали друг другу?

Руководитель проекта Глеб Урванов объясняет, что три режима повышают точность управления и отзывчивость системы. Например, кресло двигается вперед или назад, считывая сигналы коры головного мозга, а поворачивает по жесту руки. У всех трех способов управления равнозначное значение, и они связаны между собой, ни у одного из них нет приоритета. В случае, если поступает противоречивый сигнал, система сама решает, какая команда соответствует намерению пользователя. Таким образом, ключевой вопрос исследовательского проекта — алгоритм, который отвечает за выбор корректной инструкции из трех возможных.

Модульный дизайн и функция обучения создадут индивидуальную систему для каждого пользователя.

Мультимедиа

Главные научные достижения 2015 года

ИноСМИ 03.01.2016
Глеб уверен, что в будущем во время практического применения системы получится отдельно настраивать режимы работы для каждого оператора, оставить единственный способ управления или несколько. Вне зависимости от того, какой из способов выберет пользователь, они будут работать на одном и том же программном обеспечении. В любой из комбинаций способов подачи команд важная роль остается за управлением с помощью мозга. Голосовое управление объединяет функции распознавания речи и обратной связи для стабильности работы и во избежание реакции на посторонние сигналы. Этот компонент ПО с открытым исходным кодом написан на языке программирования Java. Модуль ПО, отвечающий за распознавание жестов, — на C#. В память прибора внесен набор 2D и 3D-движений, но также можно создать личный набор жестовых команд. У пользователей разные двигательные возможности, поэтому система понимает и движения всей рукой от плеча или кистью, и легкое шевеление кониками пальцев.

Моторные сигналы мозга каждого индивидуальны, поэтому обязательна калибровка прибора перед использованием — для того чтобы повысить точность управления и достоверно распознавать команды.

Модульный дизайн и функция обучения ПО на практике сократит время на разработку и отладку индивидуальной системы для каждой инвалидной коляски, существенно снизятся и затраты на конструирование и производство. По предварительным расчетам, после запуска массового производства розничная стоимость операционной системы удастся удерживать в пределах 5-10 тысяч долларов США.

Оценка психологического состояния и удаленное управление гарантируют безопасность оператора.

Однин из главных вопросов проекта Евгений Чепин видит в безопасности управляемого силой мысли кресла. Впоследствии операционная система сможет в режиме реального времени следить за психофизическим состоянием пользователя и в момент подачи команды понимать характер эмоций: позитивный, негативный или нейтральный. Если распоряжение отдано в плохом настроении, система понизит степень доверия сигналу, вплоть до полной его блокировки. В будущем будет создан центр дистанционного управления такими креслами. Протоколы UPD передадут данные мониторингов колясок на сервер, и в опасных ситуациях дистанционное управление заменит пользовательское.

Читать еще:  Осложнения при беременности и родах: сколько есть времени?

Профессор Чепин говорит, что по плану в 2016 году проект «Кресло» завершит проектирование цифровой модели. Затем ее используют, чтобы накопить «большие данные» по всем трем способам управления. С помощью анализа больших данных постепенно улучшат точность распознавания команд и психофизического состояния пациента-оператора. В течение следующих 6-12 месяцев пациентов специализированных медицинских учреждений пригласят испытать кресло в жизни, после чего доработают конструкцию. Последний шаг — сертификация устройства и разрешение на производство. Если получится реализовать проект инвалидного кресла с мозго-машинным управлением, исследовательская группа изучит потенциал применений такого управления и других аппаратов для людей с ограничениями подвижности.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Поехали!

Вся «фишка» нового девайса — в нейрогарнитуре, считывающей сигналы мозга и перерабатывающей их в электрические команды: «вперед», «вправо», «влево» и «стой». Шлем — эластичная «шапочка» с электродами — подключается к компьютеру по блютус, тот моментально обрабатывает поступающий сигнал и передает команды на двигатель коляски.

Первый пилот Евгений Красноперов больше 10 лет прикован к кровати, у него поврежден позвоночник, отказали ноги и плохо работают руки. Но с помощью нейроинтерфейса он снова может самостоятельно двигаться. С задачей — проехать прямо, сделать несколько поворотов, зигзаг, а потом вернуться в первоначальную точку — справился хорошо. Но, как признается сам испытатель, тут есть еще над чем работать.

— Чтение мыслей в режиме реального времени пока невозможно. Поэтому мы используем технологию регистрации биосигналов мозга. Человек, расслабляясь или, например, концентрируясь на чем-то, может сам менять их ритмику, — говорит руководитель проекта «Ассистивные технологии с нейроуправлением» НТИ Агентства стратегических инициатив Владимир Конышев. — В момент релаксации у человека появляется высокоамплитудный альфа-ритм в затылочных областях, а в момент концентрации в лобных отделах появляются высокочастотные ритмы бета. Мы их фиксируем и «привязываем» к определенной команде. К примеру, расслабленное состояние соответствует движению вперед.

— Сложность в том, что для каждого пилота программу состояний мозга приходится подбирать индивидуально: для кого-то «вправо» будет ассоциироваться с медитацией, а для кого-то, наоборот, с выбросом адреналина. Проект находится на стадии доклинических испытаний. Как признаются пилоты, научиться управлять новой коляской — задача посложнее, чем получить водительские права. По прогнозам, этот девайс должен появиться на рынке только через четыре года. Более 600 миллионов рублей на проект должен выделить российский бюджет, еще столько же — частные инвесторы. Девайс будет максимально доступным для инвалидов. Нейроинтерфейс управления коляской российский разработчик хочет продавать за 25 тысяч рублей. Планируется, что устройство можно будет взять в аренду.

— Медицинские перспективы проекта — колоссальные, так как у многих пациентов просто нет альтернативы. Силой мозга они могут реально компенсировать дефекты движения, стать мобильными, — считает директор ННИ физиологии и фундаментальной медицины РАН Любомир Афтанас. — Мы исследуем технологии транскорониальной модуляции функций мозга для того, чтобы улучшить подготовку пациентов к работе с нейроинтерфейсами.

Кстати, инвалидная коляска — только часть огромного проекта по разработке медицинских девайсов, использующих систему «мозг-компьютер». Роботы-тренажеры для реабилитации после инсульта, управление экзосклетами, «умное» больничное место и прикроватные манипуляторы. Поле для работы — просто огромное. Ежегодно только в России регистрируется 450 тысяч случаев инсульта, и 100 тысяч больных нуждаются после этого в реабилитации моторных функций.

— Нейроустройство должно быть легким, удобно надеваться, не требовать больших энергозатрат. Эта технология пригодится, в первую очередь, в неврологии и травматологии, где у людей нарушены двигательные функции, — говорит директор ФГБНУ Научный центр неврологии, академик Михаил Пирадов. — Мы как врачи консультируем разработчиков, подбираем пилотов — испытателей, которым нужен специальный психофизиологический тренинг. При должной подготовке пилот уже через месяц может достигнуть поразительных результатов.

В зоне интереса разработчиков — детский церебральный паралич, травмы позвоночника, аутизм и слепоглухота. То есть, нарушения, при которых стимуляция мозговой деятельности может привести к ощутимому терапевтическому эффекту.

Читать еще:  Ирина Языкова: Церковное искусство должно быть литургическим

*Это расширенная версия текста, опубликованного в номере «РГ»

Житель Новосибирска создал инвалидную коляску, управляемую силой мысли

Двигать предметы силой мысли — то, что еще совсем недавно казалось фантастикой, сегодня становится реальностью. Инженер из Новосибирска создал инвалидную коляску, которая может считывать электрические импульсы с кожи головы и преодолевать различные препятствия.

Никто уже сейчас не помнит, почему именно «Катя». Эффектом от своего изобретения учёные из Новосибирска были сами настолько поражены, что, кажется, выбрали для него первое название, пришедшее на ум. Чудо-кресло помогает тем, кто лишён возможности самостоятельно ходить, передвигаться по городу, передает «ТВ Центр».

В общем-то, главная преграда для обездвиженных людей одна: лестница. Сотни и тысячи ступенек, которыми усыпаны здания и переходы, делают город для них практически непроходимым. Несколько лет назад к Ивану Невзорову обратился друг — инвалид-колясочник. И Иван, инженер по профессии, бросил себе вызов, и решил создать вездеход.

Оказалось, что инвалидного кресла, которое без труда взбирается по лестнице и спускается обратно, мало. Даже оно ничем не в силах помочь тем, кто обездвижен полностью. Например, после инсульта. И тогда Иван и его единомышленники создали ещё и нейрошлем, который посылает силой мысли команды вездеходу.

«Эти импульсы передаются на компьютер Александра, там они интерпретируются в команды, а компьютер Александра, в свою очередь, отправляет эти команды на сервер. Соответственно, уже наш компьютер, который здесь стоит, уже воспринимает эти команды сервера», — рассказал Иван Невзоров.

Нейрошлем фиксирует импульсы с кожи головы — по принципу электроэнцефалограммы. Научиться управлять прибором можно всего за полчаса. Для человека главное понять, как концентрироваться на задачах, которые ему придётся давать вездеходу. Далее машина запоминает команды. Кресло и шлем — вместе стоят 500 тысяч рублей. Заказы сегодня поступают даже из-за рубежа. Но для этого Ивану пришлось многим пожертвовать. Изобретение отнимало столько времени и казалось ему таким важным, что он решил бросить работу в крупной нефтяной компании

«У меня был очень хороший достаток, стажировки за границей. Чтобы вложиться в этот проект, мне нужно было оставить ту самую работу и переместить все свои ресурсы на решение этой задачи. Но я смог рискнуть, и сейчас я себе благодарен за тот самый риск», — говорит Иван Невзоров.

А как благодарны ему за это те, кто получили возможность без труда передвигаться. В планах у инженеров — создание управляемой медицинской кровати, которая поможет обездвиженным больным оказываться в сидячем положении или поворачиваться без посторонней помощи.

Евгения Карих, «ТВ Центр».

В Новосибирске создали инвалидную коляску, управляемую силой мысли

В Новосибирске начались испытания инвалидной коляски, управляемой силой мысли. Инновационное устройство создал выпускник Новосибирского технического университета Иван Невзоров, сообщили в пресс-службе вуза.

Коляска приходит в движение, повинуясь импульсам головного мозга. Она оснащена гусеничной лентой, благодаря чему может преодолевать крутые лестницы и бордюры. Устройство предназначено для людей, которые парализованы ниже шеи, но обладают сохранным мозгом.

Иван Невзоров рассказал, что идея для создания подобной системы управления возникла после встречи с мужчиной, практически полностью лишенным возможности двигаться. Он не мог справляться с инвалидной коляской, и его возила сиделка. Но стоило той куда-то отойти, как пациент оставался абсолютно беспомощным. Инженеры разработали для него джойстик, управляемый головой и шеей.

«Он всего за полчаса научился управлять этой системой, стал двигаться самостоятельно. И вот тогда мы поняли, что надо делать систему управления, которая бы считывала сигналы мозга», – пояснил Иван Невзоров.

Специалисты синхронизировали «шапку» с электродами и коляску-вездеход при помощи компьютерной системы, преобразующей сигналы мозга в набор команд «вперед/назад», «влево/вправо», «стоп» и др.

В дальнейшем инженерам предстоит усовершенствовать безопасность коляски, ведь обездвиженный человек не сможет отключить устройство, если потеряет над ним контроль. Возможно, функция отключения будет активироваться определенным морганием глаз.

Стоимость коляски после выхода на рынок может составить от 460 до 560 тысяч рублей. В ближайшем будущем Иван Невзоров планирует приступить к созданию аналогичной по программной системе многофункциональной кровати.

будущее ближе чем кажется)

Хорошо если действительно правда, а не как с BlogenOS и прочими прорывами у наших репортеров. Пруфы есть?

Читать еще:  Протоиерей Константин Островский: Приход выбирает человека

в пост тоже добавил

Да, это очередная BolgenOS. Вот блядь, такое ощущение, что у нас журналистами работают абсолютно ничем не интересующиеся люди, с тремя классами церковно-приходской школы, причем религия им не позволяет пользоватся интернетом для проверки информации.

Эта блядь ваша «инновационная технология» существует уже стопицот лет. В инете over9000 опенсорсных проектов по сборке в домашних условиях mindwave-controled устройств, начиная от квадракоптеров, и заканчивая автомобилями. А уж блядь инвалидные коляски такие не сделал только ленивый.

сколько мидихлорианов в крови надо иметь?

Физик СПбГУ Алексей Кавокин стал первым российским ученым — лауреатом премии ISCS 2020 Quantum Devices

Руководитель лаборатории оптики спина СПбГУ профессор Алексей Кавокин стал первым за всю историю российским ученым, удостоенным премии Quantum Devices Award. Эту награду вручают за новаторский вклад в области сложных полупроводниковых приборов и устройств с квантовыми наноструктурами. Из-за эпидемиологической обстановки в мире церемония вручения состоится в следующем году — во время Compound Semiconductor Week 2021 в Швеции.

Оргкомитет отметил, что премия присуждена Алексею Кавокину за предсказание бозе-эйнштейновской конденсации экситонов и экситонных поляритонов при комнатной температуре, что позволило создать поляритонные лазеры. Они потребляют в несколько раз меньше энергии, чем традиционные полупроводниковые лазеры, и, главное, на основе поляритонных лазеров можно создавать кубиты — базовые элементы квантовых компьютеров будущего. Эти технологии вносят существенный вклад в развитие квантовых вычислительных систем.

Россия является одним из мировых лидеров в поляритонике — области физики, занимающейся свето-материальными квазичастицами, или жидким светом. Именно на основе жидкого света мы разрабатываем поляритонные лазеры — приборы, которые могут принести нашей стране победу в гонке развития квантовых технологий. В то время как американские гиганты Google и IBM вкладывают миллиарды в квантовые технологии на основе сверхпроводников, мы идем по гораздо более дешевому и потенциально более перспективному пути развития поляритонной платформы для квантовых вычислений. Премия является для меня свидетельством того, что наш приоритет в области квантовой поляритоники признан международным научным сообществом, — отметил Алексей Кавокин.

Премия Quantum Devices Award была учреждена в 2000 году компанией Fujitsu Quantum Devices Ltd., входящей в состав крупной японской корпорации Fujitsu — производителя электроники и IT-компании. Сегодня награда финансируется японской секцией руководящего комитета Международного симпозиума по составным полупроводникам (ISCS) наряду с другими престижными научными наградами — The Welker Award и The Young Scientist Award. Отметим, что премию Quantum Devices Award ранее вручали ученым из Германии, Японии, Швейцарии, Великобритании и многих других стран, но впервые вручили ученому из России.

Битва за жалость

Привет. Меня зовут Антон шейник и я один из жалких инвалидов, периодически посещающих этот сайт. В 26 лет на свой собственный день рождения, я неудачно нырнул в речку и получил серьезную травму шейного отдела позвоночника, в результате чего еле выжил и остался парализованным на всю жизнь. Приятно познакомиться.

Ну не суть. Пишу я сюда не для того, чтобы получить от Вас порцию сочувствия, жалости или помощи. Точнее не пишу, а печатаю данный пост на экранной клавиатуре при помощи компьютерной мышки. Вообщем с момента травмы прошло уже больше пяти лет, мне не удалось стать прежним, физически полноценным человеком. Но я много чему научился в этом состоянии и очень хочу поделиться своим опытом с другими людьми. Не смотря на факт, что сам я практически ничего не могу и со мной всегда находится помощник, у меня получается каждый день получать удовольствие от жизни и добиваться поставленных перед собой целей. Например общаться и встречаться с интересными людьми, пользоваться современными технологиями, путешествовать по стране и даже за ее пределами.

Почему пост называется «Битва за жалость»? Жалость — это самая обычная реакция здорового человека, когда он видит инвалида. Своей историей, которую я собираюсь здесь постепенно публиковать мне хочется разрушить сложившиеся с советского времени стереотипы о людях с ограниченными возможностями. Но при условии, что Вам это интересно тоже. Спасибо за внимание!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector