Luke Skywalkers bionische Hand wird durch Ultraschalltechnologie ermöglicht
Es wird real sein, dass ein behinderter Mensch Klavier spielen oder Musikinstrumente spielen kann. Durch eine erstaunliche Erfindung von Luke Skywalker hat er eine bionische Hand geschaffen, die für Amputierte auf der Erde nicht weit von der Realität entfernt ist. Forscher des Georgia Institute of Technology stellten einen Ultraschallsensor her, mit dem die Amputierten ihre Prothesenfigur individuell steuern können, mit motorischen Handgesten, die mit derzeit im Handel erhältlichen Geräten nicht möglich waren.
Jason Barnes, ein berühmter Schlagzeuger, hat vor fünf Jahren aufgrund eines Unfalls einen Stromschlag am rechten Arm erlitten. Er hat jedoch einen Arzt gezwungen, seinen rechten Arm unterhalb des Ellbogens zu amputieren, damit er die Muskeln hat, die den Finger kontrollieren. Er arbeitet mit Weinberg zusammen und hat zum ersten Mal die bionische Hand benutzt und kann Klavier spielen. Außerdem hat er mit der bionischen Hand das Star Wars-Titellied auf der Gitarre gespielt.
"Unsere Armprothese wird durch Ultraschallsignale angetrieben. Mithilfe dieser neuen Technologie kann der Arm erkennen, welche Finger ein Amputierter bewegen möchte, auch wenn er keine Finger hat", sagte Gil Weinberg, Professor am Georgia Tech College of Design leitet das Projekt.
Barnes verwendete zuvor verfügbare Elektromyogrammsensoren (EMG) (an seinen Muskeln befestigt), aber die Sensoren sind im Vergleich zu dem vorliegenden nicht so genau. „EMG-Sensoren sind nicht sehr genau, sie können eine Muskelbewegung erkennen, aber das Signal ist zu verrauscht, um darauf schließen zu können, welchen Finger die Person bewegen möchte. Wir haben versucht, die Mustererkennung von EMG für Jason zu verbessern, konnten jedoch keine Finger-für-Finger-Kontrolle erhalten “, sagte Weinberg, Direktor des Georgia Tech Center for Music Technology.
Dann sah das Team ein Ultraschallgerät im Labor und sie arbeiteten mit zwei weiteren Professoren der Georgia Tech zusammen - Minoru Shinohara, Chris Fink und Levent Degertekin. Mit ihrer Hilfe gelang es ihnen, eine Ultraschallsonde am Arm anzubringen. Dieselbe Sonde, mit der Ärzte die Bewegung der Babys im Mutterleib überprüften und mit der sie beobachteten, wie sich Barnes 'Muskeln bewegten.
"Dann hatten wir einen Eureka-Moment", sagte Weinberg.
Weinberg und sein Team speisten jede einzelne Bewegung von Barnes 'Muskel in einen Algorithmus ein, der schnell rechtfertigen kann, welcher Finger sich bewegen möchte. Die bionische Hand ist auch in der Lage, kontinuierliche und gleichzeitige Bewegungen jedes Fingers mit der genauen Berechnung der von der behinderten Person beabsichtigten Kraft zu erfassen.
„Es ist absolut umwerfend. Mit diesem neuen Arm kann ich im Handumdrehen jeden gewünschten Griff ausführen, ohne den Modus zu ändern oder einen Knopf zu drücken. Ich hätte nie gedacht, dass wir das schaffen würden “, sagte Barnes.
Die erste Erfindung von Weinbergs Labor für Barnes ist, dass sie ihn 2014 mit einer Armprothese mit zwei Trommelstöcken ausstatteten. Jetzt ist die bionische Hand die zweite Kreation für Wein von Weinbergs Labor. Die erste Kreation gab ihm die Möglichkeit, die Trommel wieder mit einem Stock zu spielen, der schneller spielt als jeder andere Schlagzeuger der Welt, da er es liebt, mehr Trommel zu spielen. Weinbergs Roboter macht weltweit auf Konzerte von Barnes auf vier Kontinenten aufmerksam, eines davon wurde von Barnes im Kennedy Center in Washington, DC, und Moogfest aufgeführt. Die erste Kreation bringt Weinberg auf ein beeindruckendes Kreationsniveau, sodass sie denken, dass die zweite Kreation die Welt von Barnes bionischer Hand und der Leistung, die ihm seit 2012 fehlt, in Erstaunen versetzen wird.
„Wenn diese Art von Arm mit Musik arbeiten kann, die so subtil und ausdrucksstark ist wie das Klavierspielen, kann diese Technologie auch für viele andere Arten von Feinmotorik wie Baden, Pflegen und Füttern verwendet werden Personen, die in der Lage sind, Roboterarme und -hände durch einfaches Bewegen ihrer Finger fernzusteuern “, sagte Weinberg.
Quelle: Georgia Tech