Нейрокомпьютерный интерфейс для роботов

21.08.2015

Исследователи из Южной Кореи и Германии разработали нейрокомпьютерный интерфейс для управления нижними конечностями экзоскелета или конечностями роботов. Их доклад опубликован в журнале Journal of Neural Engineering.

Экзоскелет - электромеханическая конструкция, повторяющая скелет человека и служащая дополнительной опорой для него за счет жесткого прикрепления к телу. Используется как для увеличения силы, так и для поддержки опорно-двигательного аппарата.

Новый интерфейс, разработанный исследователями из Корейского университета и Берлинского технического университета, позволяет управлять таким костюмом, отдавая ему команды идти вперед, поворачивать влево или вправо, вставать и садиться. Система управления включает шлем для снятия электроэнцефалограммы, крестообразный держатель с пятью светодиодами и вычислительный блок.

Для того чтобы отдать экзоскелету команду, например, встать, человек должен посмотреть на светодиод, прикрепленный к верхней части крестообразного держателя. Чтобы отдать команду идти вперед - на светодиод в центре, а повернуть направо или налево - на светодиод в левой или правой части держателя.

Принцип работы заключается в следующем. Каждый из светодиодов имеет индивидуальную частоту мерцания. Когда человек пристально смотрит на него, в мозге возникают электромагнитные процессы, соответствующие этой частоте, а шлем для снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ) их фиксирует. Таким образом, система знает, на какой светодиод смотрит человек.

Интерфейс тестировался на здоровых людях, хотя предназначен для людей, страдающих заболеваниями нервной системы, такими как боковой амиотрофический склероз, а также получивших травмы спинного мозга и испытывающих трудности в управлении нижними конечностями. Однако интерфейс не подходит людям, страдающих эпилепсией, так как мерцающий свет может вызвать у них припадок.

Новый нейрокомпьютерный интерфейс может служить дополнительным приспособлением для экзоскелетов и приобретаться отдельно. Но исследователи не уточнили, планируют ли они коммерциализовать разработку и когда. Сейчас они работают над задачей снижения нагрузки на глаза при длительном работе с системой.

<< Назад: MAX17509 - двухканальный 16V 3А DC/DC регулятор 21.08.2015

>> Вперед: ДНК вместо жесткого диска 20.08.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Клавиатура распознает жесты 08.05.2014 Специалисты компании Microsoft создали прототип клавиатуры, умеющей распознавать базовые жесты рук. Как полагают разработчики, устройство сможет упростить и разнообразить методы ввода информации. Разработка была представлена в Торонто на конференции Computer Human Interaction. Прототип клавиатуры содержит 64 сенсора, которые расположены рядом с клавишами. Они могут распознавать движения и манипуляции рук над клавиатурой. К примеру, если провести рукой слева направо, этот жест вызовет в Windows 8 боковое меню. Как говорит Стюарт Тейлор, представитель Microsoft, главная задача для владельца клавиатуры - держать руки либо на ней, либо очень близко к ней в случае использования не только клавиш, но и жестов ввода. Часть жестов позволяет заменить существующие клавишные комбинации - к примеру, Alt+Tab для переключения между окнами. "Для более сложных клавишных комбинаций замена жестами кажется пользователям более простой", - отмечает Тейлор. Операционная система Windows 8, представленная в 2012 г., и ее обновленная версия Windows 8.1 создавались специально для использования на устройствах с сенсорными экранами. Поэтому вслед за выходом платформы на рынке стали доступны многочисленные устройства-трансформеры, способные работать как с сенсорным экраном, так и с кнопочной клавиатурой. При этом пользователи компьютеров с традиционными методами ввода - мышью и клавиатурой - посчитали новинку не очень удобной. По этой причине обновление Windows 8.1 Update 1, представленное Microsoft в этом месяце, учло потребности традиционных пользователей. Теперь платформа автоматически определяет, какое используется устройство: для ПК идет загрузка ОС с привычным "рабочим столом", а для планшета загружается "плиточный" интерфейс. Благодаря объединению традиционного ввода информации с кнопочной клавиатуры и распознаванию жестов пользователь может легче адаптироваться к новым устройствам с сенсорными экранами, а также ускорить свою работу на обычном ПК. При этом, как отмечает Тейлор, новая клавиатура не способна заменить сенсорную панель или компьютерную мышь. На разработку проекта в Microsoft Research ушло порядка полутора лет. Но клавиатура пока что остается лишь прототипом, и о планах по ее выводу на коммерческий рынок ничего не сообщается. Имеется также информация о параллельной разработке технологии ввода информации с помощью комбинации традиционных мыши и клавиатуры с жестами в другой лаборатории Microsoft Research. При этом в основе разработки задействован сенсор Kinect.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026