De bionische hand van Luke Skywalker is mogelijk gemaakt door ultrasone technologie
Het zal echt zijn dat een gehandicapte in staat zal zijn om piano te gebruiken of muziekinstrumenten te bespelen, door een geweldige uitvinding van Luke Skywalker heeft hij een bionische hand gemaakt die niet ver van de realiteit is voor geamputeerden op aarde. Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology hebben een ultrasone sensor gemaakt waarmee de geamputeerden hun prothetische figuur individueel kunnen besturen, met motorische handgebaren die niet mogelijk waren met de huidige in de handel verkrijgbare apparaten.
Jason Barnes, een beroemde drummer, elektrocuteerde zijn rechterarm vijf jaar geleden als gevolg van een ongeval, maar hij dwong een arts zijn rechterarm onder de elleboog te amputeren, zodat hij de spieren heeft die de vinger besturen. Hij werkt samen met Weinberg en gebruikte voor het eerst de bionische hand en kon piano gebruiken en speelde ook het Star Wars-themalied op gitaar met de bionische hand.
"Onze prothetische arm wordt aangedreven door ultrasone signalen. Door deze nieuwe technologie te gebruiken, kan de arm detecteren welke vingers een geamputeerde wil bewegen, zelfs als ze geen vingers hebben", zegt Gil Weinberg, professor aan het Georgia Tech College of Design. leidt het project.
Barnes gebruikte daarvoor beschikbare elektromyogram (EMG) sensoren (bevestigd aan zijn spieren), maar de sensoren zijn niet zo nauwkeurig in vergelijking met de huidige. “EMG-sensoren zijn niet erg nauwkeurig, ze kunnen een spierbeweging detecteren, maar het signaal is te luidruchtig om af te leiden welke vinger de persoon wil bewegen. We hebben geprobeerd de patroondetectie van EMG voor Jason te verbeteren, maar konden geen vinger-voor-vinger-controle krijgen ”, aldus Weinberg, directeur van Georgia Tech's Center for Music Technology.
Toen zag het team een ultrasone machine in het laboratorium en werkten ze samen met nog twee professoren van Georgia Tech - Minoru Shinohara, Chris Fink en Levent Degertekin, en met de hulp van hen kregen ze succes bij het bevestigen van een ultrasone sonde aan de arm. Dezelfde sonde die door doktoren werd gebruikt om de beweging van de baby's in de baarmoeder te controleren en om te kijken hoe de spieren van Barnes bewogen.
"Toen hadden we een Eureka-moment", zei Weinberg.
Weinberg en zijn team voerden elke unieke beweging van Barnes 'spier in een algoritme dat snel kan rechtvaardigen welke vinger wil bewegen. De bionische hand kan ook continue en gelijktijdige bewegingen van elke vinger detecteren met de exacte krachtberekening bedoeld door de gehandicapte persoon.
“Het is absoluut verbluffend, deze nieuwe arm stelt me in staat om elke grip te doen die ik wil, on the fly, zonder van modus te veranderen of op een knop te drukken. Ik had nooit gedacht dat we dit zouden kunnen doen ”, zei Barnes.
De eerste uitvinding van Weinberg's Lab for Barnes is dat ze hem in 2014 voorzien van een prothetische arm met twee drumsticks. Nu is de bionische hand de tweede creatie voor Barnes door Weinberg's Lab. De eerste creatie gaf hem de kans om opnieuw te drummen met een stok die sneller speelt dan welke drummer dan ook, aangezien hij graag meer drumt. De robot van Weinberg trekt wereldwijd de aandacht voor concerten van Barnes op vier continenten, een daarvan werd uitgevoerd door Barnes in het Kennedy Center in Washington, DC en Moogfest. Dus de eerste creatie brengt Weinberg naar een indrukwekkend scheppingsniveau, dus denken ze dat de tweede creatie de wereld zal verbazen door Barnes bionische hand en de prestatie die hem sinds 2012 ontbreekt.
"Als dit type arm kan werken op muziek, iets dat zo subtiel en expressief is als piano spelen, dan kan deze technologie ook worden gebruikt voor veel andere soorten fijne motoriek, zoals baden, verzorgen en voeden, dan stel ik me ook valide personen die robotarmen en -handen op afstand kunnen bedienen door simpelweg hun vingers te bewegen ”, aldus Weinberg.
Bron: Georgia Tech