Luke Skywalker’dan esinlenerek üretilen robotik kol LUKE Arm; Robotik protezler üzerine yapılan araştırmalar gün geçtikçe artıyor, ancak üstesinden gelinmesi gereken zorlu bir engel var: Dokunma hissi. Diğer şeylerin yanı sıra, bu algı kavrama gücümüzü kontrol etmemize yardımcı olur. Hassas nesnelerin kontrolü için ince motor kontrolüne yani küçük kas yapılarını hareket ettirme yeteneğine (el, parmak vb. kaslar) gelince hayati önem taşır.
Bu robot protezin prototip versiyonları, kullanıcının sinirlerine bağlanabilir. Utah Üniversitesi’ ndeki biyomedikal mühendisleri sayesinde, deneysel çalışmalara katılacak kişiler için, kol şimdi de hissetme yeteneği üretebiliyor. Bu olağanüstü gelişme, bir kullanıcının üzüm sapını, muz kabuğunu, hatta eşinin elini hissetmesini sağladı.
Keven Walgamott, 17 yıl önce bir elektrik kazasında sol elini ve kolunun bir kısmını kaybetti. Araştırma ekibi, geliştirdikleri robot protez prototipini test etmek için bir engelli aradığında, isteyerek gönüllü olmuştu.
“Beni neredeyse gözyaşlarına soktu” dedi ve ilk kez robot kolu kullanıyordu. “Gerçekten şaşırtıcıydı. Bir daha o elimle hissedebileceğimi hiç düşünmemiştim.”
Kol 15 yıldır geliştiriliyor ve sinir sisteminden sinyaller göndererek, beynin uzuvları kontrol etmesini sağlıyor.
Bu teknolojiye çevresel sinir yükseltmesi denir ve mühendisler yıllarca üst ekstremite yani omuz, kol, el ve parmak gibi uzuvların protezlerinde kullanımını araştırmaktadırlar.
Dokunma hissi uzuvdan beyne aktarılan robotik kol
Elektrotlar, ampütasyon yani hasarlı bölgenin üstündeki kol sinirlerine ve ayrıca protezlere tutturulur. Kullanıcı daha sonra el ve kolu hareket ettirmeye başlar. Biraz eğitim gerektirir – herkesin sinirsel aktivitesi farklıdır – ama aşamalı olarak kolu çalıştıran yazılım, kullanıcının protezi kontrol etmek için sinir sinyallerini öğrenir ve temel el becerisi yenilenir.
Mobius Bionics şirketi tarafından geliştirilen LUKE Arm, üst koldaki sinirlere ve ayrıca harici bir bilgisayara bağlanan 100 mikro elektrota sahiptir. Ancak dokunma hissi uzuvdan beyne aktarılıyor, bu yüzden ‘hissetmek’ için bir robotik yetenek gerekiyor. Araştırma ekibinin bu sorun karşısında yeni yollar bulmaya ihtiyacı vardı ve bu sebeple robotik ele, dokunma hissini taklit edebilecek sensörler yerleştirdiler.
Bu bilgiyi, beyne doğru bir şekilde iletmek ise daha zorlu bir adımdı.” Sadece beynin sinyalleri algılamasını sağlamak büyük bir mesele, “dedi. Utah Üniversitesi biyomedikal mühendisi Gregory Clark. “Ancak bu bilgiyi gönderme şekliniz de kritik derecede önemlidir ve eğer biyolojik olarak daha gerçekçi hale getirirseniz, beyin onu daha iyi anlayacak ve bu sinyallerin algılanması daha kaliteli olacaktır.”
DARPA tarafından geliştirilen ve 2015 yılında tanıtılan bir ‘duygu’ protezi, bunu doğrudan beynin duyusal korteksine bağlı elektrotlarla çözdü, ancak Clark’ın ekibi daha zararsız bir çözüm istedi.
Matematiksel hesaplamalar
Bir şeye dokunduğunuzda, hemen bir sinyal patlaması oluşur. Sinirler sinyalleri beyne gönderir ve bundan sonra kapanır. Ekip, bu aktiviteyi primatın kolundan kaydetti ve bunun insanlarda nasıl gerçekleştiğine dair bir tahmin yapmak için matematiksel hesaplamalar yaptı.
Bu hesaplamalara dayanan bir model, daha sonra LUKE Arm için yazılıma dahil edildi ve bu deneyden olumlu sonuç alındı.
Walgamott ‘a, üzümlerini saplarından ezmeden çekmesine, bir yumurtayı kırmadan tutmasına ve bir muzu ezmeden soymasına olanak sağladı. Walgamott artık telefonundan istediği kişiye rahatlıkla kısa mesaj gönderebiliyordu. Clark, “Yapmak istediği ilk şeylerden biri evlilik yüzüğünü takmaktı. Tek elle yapmak zor.” Dedi. “Çok hareketliydi.”
Proje öncelikli olarak dokunma odaklı devam ediyor, ancak araştırmacıların gelecekte daha da geliştirmek istedikleri bir şey olan sıcaklık ve ağrıyı aktarma yeteneği de var. Ekip ayrıca, LUKE Arm ‘ın harici bir bilgisayara bağlanmasını gerektirmeyen kablosuz bir versiyonunu geliştirmek istiyor, böylece günlük yaşamda kullanılabilir.
Şimdilik, bir laboratuarda araştırma prototipi olarak geliştirilmeye devam ediyor. Ancak ekip 2021 yılına kadar üç çalışma katılımcısının LUKE Arm ‘ı evine bile götürebileceğini umuyor.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
- Bu Yeni Robot Kolu Tekerlekli Sandalye Kullanıcılarının Günlük İşlerine Yardım Ediyor
- Stanford Araştırmacıları Robotik Eldiven Geliştirdi
- Robotik Alanında Devrim Yaratabilecek Terminatör’deki Gibi Gerilebilen Sıvı Metal Geliştirildi
- Deniz Canlılarını İncelemek İçin Robotik El Yapıldı
Çeviri: Murathan Kağan BAYRAM
Kaynak: https://www.sciencealert.com/a-luke-skywalker-inspired-mind-controlled-robotic-arm-allows-its-wearer-to-feel
