https://frosthead.com

Tämä digitaalinen proteesi voi auttaa amputaatteja hallitsemaan tietokoneita

Proteesit on suurelta osin rakennettu näyttämään ja toimimaan kuten korvattavat raajat. Mutta sen ei tarvitse olla niin. Alemman jalan amputeeiden juoksevat proteesit muistuttavat enemmän kaarevia metallisia jousia kuin korvaavia jalkoja. Ja nyt ryhmä opiskelijoita Saksassa työskentelee digitaalisen käsiproteesin avulla, jonka avulla käyttäjät voivat suoraan hallita tietokonetta.

Hiiren tai ohjauslevyn käyttäminen perinteisellä proteesilla on haastavaa, riittää, jotta yleinen käytäntö on oppia työskentelemään vastakkaisella kädellä. Berliinin Weissensee-taidekoulun suunnitteluopiskelijat David Kaltenbach, Lucas Rex ja Maximilian Mahal ovat prototioineet uuden laitteen, joka seuraa eleitä amputoidussa raajassa ja kääntää ne tietokonekäskyihin - vieritä, napsauta, napsauta hiiren kakkospainikkeella.

"Jos olet toimistotyössä, sinun on käsiteltävä tietokoneita, ja jos puuttuu käsi ... niin pöytätietokoneen käyttö on tietysti erittäin hankalaa, eikä siihen ole todellista ratkaisua", Rex sanoo.

Suurin osa yläraajojen amputaatioista johtuu työvammoista, ja suurin osa niistä on työhön, joka perustuu käsiin, sanoo Uli Maier, varmennettu proteesisti ja ortotisti Otobockissa, saksalaisessa proteesia tuottavassa yrityksessä. ”Jos menetät heidät, olet poissa työstäsi, joten sinun on muutettava elämäsi kokonaan. Ja sinun on löydettävä työ, jossa voit työskennellä yhdellä kädellä, ja nämä työt ovat pääosin toimistoissa ”, Maier sanoo. "Yritä vain työskennellä yhtenä päivänä vain yhdellä kädellä tietokoneellasi ja näet, mistä puhun."

Maier vieraili luokassa, johon Kaltenbach, Rex ja Mahal kuuluivat, luennoiden proteesista ja Ottobockin ohjelmista. Hän auttoi opiskelijoita luomaan projektin, jota he kutsuvat pikakuvaukseksi, hänen kokemuksensa perusteella potilaiden hoidon teknikkona. "Tämä on tarpeen yläraajojen amputeille, ja markkinoilla olevat asiat ovat kamala", Maier sanoo.

Muotoilun opiskelijat Berliinin Weissensee-taidekoulussa ovat kuvanneet uuden laitteen, joka seuraa eleitä amputoidussa raajassa ja kääntää ne tietokonekomennoihin. (Shortcut) Optinen anturi, kuten hiiren alapuolella oleva, on sijoitettu rannekkeeseen, joka kiertää normaalin proteesin. (Shortcut) Hiiren tavoin se seuraa liikettä suhteessa pöytätasoon ja kääntää sen kohdistimeen. (Shortcut) Rannekorussa oleva mikrokontrolleri suorittaa koodin kääntääksesi tietyt liikkeet tulosteiksi, kuten vieritys, zoomaus, vetäminen ja pudottaminen, ja enemmän, ja sitten laite viestii siitä tietokoneelle Bluetoothin kautta. (Shortcut) Jäännösraajaan asennetut myosähköiset anturit seuraavat pieniä jännitteitä, jotka kulkevat jäljellä oleviin hermoihin. (Shortcut)

Oikotie koostuu kahdesta osasta. Optinen anturi, kuten hiiren alapuolella oleva, on sijoitettu rannekkeeseen, joka kiertää normaalin proteesin. Hiiren tavoin se seuraa liikettä suhteessa pöytätasoon ja kääntää sen kohdistimeen. Jäännösraajaan asennetut myosähköiset anturit seuraavat pieniä jännitteitä, jotka kulkevat jäljellä oleviin hermoihin. Se on vähän kuin kuinka amputoidut voivat edelleen tuntea käden, jolla heillä ei ole; amputaation jälkeen aivot voivat silti lähettää signaaleja puristumiseen, puristamiseen, kiertämiseen ja muihin. Rannekorussa oleva mikrokontrolleri kuljettaa koodia kääntääksesi tietyt liikkeet - koskettamalla esimerkiksi peukaloa osoittimen sormella tai taivuttamalla kättä taaksepäin - ulostuloihin, kuten vierittämiseen, zoomaamiseen, vetämiseen ja pudottamiseen ja muihin, ja laite kommunikoi sitten että tietokoneelle Bluetoothin kautta.

Itse asiassa koko myoelektrisen proteesin luokka on jo olemassa - se on tavallaan korkeamman tason sähköproteesien standardi. Anturit toimivat samalla tavalla, mutta ne ohjaavat sen sijaan itse proteesia ja ajavat sähkömoottoreita tarttuakseen sormiin tai kääntääkseen rannetta. On myös muita menetelmiä tietokoneen käyttöliittymästä, äänen aktivoinnista ja transkriptiosta (Siri- ja Dragon-ohjelmien kanssa) aivoaallon tietokoneohjausrajapintoihin. Nämä tekniikat on suunniteltu joko tarkempiin skenaarioihin tai ovat vielä alkuvaiheessa.

"Emme yritä rakentaa uudelleen sitä, mikä oli aikaisemmin, kuten tehdä huono jäljennös orgaanisesta kädestä", sanoo Rex. "Miksi et ohittaisi orgaanisille käsille rakennettua käyttöliittymää, vaan kommunikoit pikemminkin suoraan digitaaliseen infrastruktuuriin?"

Kaltenbach, Rex ja Mahal ovat edelleen prototyyppivaiheessa. 3D-painettu kotelo sisältää hyllyltä pois jääviä komponentteja, jotka kaikki olisi suunniteltava uudelleen, jotta ne sopisivat paljon pienempään rannekoruun. Tällä hetkellä opiskelijat osallistuvat DesignFarmBerlin -kiihdyttimeen ja pyrkivät tarkentamaan eleluetteloa ja tekemään siitä pienemmän ja tarkemman. Maier on jakanut idean Ottobockin ympärille ja sanoo, että on paljon amputeja innostuneita kokeilemaan sitä. Eräänä päivänä tällainen tekniikka saattaa esiintyä perinteisessä proteesissa yhtenä monista toiminnoista.

Tämä digitaalinen proteesi voi auttaa amputaatteja hallitsemaan tietokoneita