Tshiab Neuroprosthetic Yog AI Robotics Kev Txhim Kho

Cov kws tshawb fawb ntawm EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) hauv Switzerland tau tshaj tawm kev tsim lub ntiaj teb thawj zaug rau kev tswj hwm neeg hlau - ib yam tshiab ntawm neuroprosthetic uas koom ua ke tib neeg kev tswj nrog kev txawj ntse txawj ntse (AI) automation rau ntau dua neeg hlau dexterity thiab luam tawm lawv cov kev tshawb fawb hauv Cuaj hlis 2019 hauv Xwm Tshuab Paub .

Neuroprosthetics (neural prosthetics) yog cov khoom siv dag uas txhawb lossis txhim kho lub paj hlwb los ntawm kev txhawb nqa hluav taws xob txhawm rau txhawm rau txhawm rau ua tsis tiav uas cuam tshuam rau kev txawj tsav tsheb, kev paub, kev pom, kev hnov ​​lus, kev sib txuas lus, lossis kev txawj ntse. Piv txwv ntawm neuroprosthetics suav nrog lub hlwb-khoos phis tawj cuam tshuam (BCIs), kev txhawb lub hlwb sib sib zog nqus, txhawb nqa tus txha caj qaum (SCS), zais zis tswj lub zais zis, cog cochlear, thiab lub plawv dhia ua haujlwm.

Thoob ntiaj teb tus nplaig caj pas tus nqi kwv yees kwv yees ntau dua 2.3 nphom USD los ntawm 2025, raws li cov ntaub ntawv los ntawm daim ntawv tshaj tawm Lub Yim Hli 2019 los ntawm Kev Lag Luam Thoob Ntiaj Teb. Xyoo 2018, tus nqi lag luam thoob ntiaj teb tau mus txog ib txhiab USD raws li tib daim ntawv tshaj tawm. Kwv yees li ob lab tus neeg Amelikas yog cov neeg tsis mloog lus, thiab muaj ntau dua 185,000 tus txiav tawm txhua xyoo, raws li Lub Chaw Tiv Thaiv Kab Mob Hauv Tebchaws. Kab mob vascular suav txog 82 feem pua ​​ntawm Asmeskas txiav tawm raws li tsab ntawv ceeb toom.

Myoelectric prosthesis tau siv los hloov lub cev lub cev nrog lub zog sab nrauv uas tau siv los ntawm tus neeg siv cov leeg uas twb muaj lawm. Raws li pab pawg tshawb fawb EPFL, cov cuab yeej ua lag luam muaj nyob rau niaj hnub no tuaj yeem muab cov neeg siv qib siab ntawm kev ywj pheej, tab sis kev txawj ntse tsis muaj qhov ze li qhov nrawm dua li tib neeg txhais tes.

"Cov cuab yeej ua lag luam feem ntau siv ob-kaw suab-channel system los tswj ib qib kev ywj pheej; uas yog, ib sEMG channel rau kev hloov pauv thiab ib qho rau txuas ntxiv, "sau EPFL cov kws tshawb fawb hauv lawv txoj kev kawm. "Thaum nkag siab, lub kaw lus muab kev txawj ntse me ntsis. Cov tib neeg tso cov tshuab hluav taws xob meoelectric ntawm tus nqi siab, ib feem vim tias lawv xav tias qib kev tswj tsis txaus los tsim nyog tus nqi thiab nyuaj ntawm cov cuab yeej no. "

Txhawm rau daws qhov teeb meem dexterity nrog myoelectric prostheses, EPFL cov kws tshawb fawb tau siv txoj hauv kev sib qhia rau qhov kev tshawb fawb pov thawj-ntawm-lub tswv yim los ntawm kev sib txuas cov kev tshawb fawb ntawm neuroengineering, neeg hlau, thiab kev txawj ntse dag kom ib nrab siv ib feem ntawm lub cev muaj zog hais kom ua " tswj. ”

Silvestro Micera, EPFL's Bertarelli Foundation Chair in Translational Neuroengineering, thiab Xibfwb ntawm Bioelectronics ntawm Scuola Superiore Sant'Anna hauv Ltalis, pom qhov sib koom ua ke no rau kev tswj cov neeg siv tes ua tuaj yeem txhim kho cov kev mob nkeeg thiab siv tau rau ntau yam ntawm cov hom phiaj neuroprosthetic xws li lub hlwb -to-tshuab cuam tshuam (BMIs) thiab bionic txhais tes.

"Ib qho laj thawj yog vim li cas cov lag luam muag khoom siv feem ntau siv cov cim txiav tawm raws li qhov sib piv yog vim tias cov neeg faib khoom muaj zog dua nyob hauv ib qho tshwj xeeb," tus kws tshawb fawb tau sau. "Txhawm rau nkag siab, hom kev tswj hwm no yog qhov zoo tshaj los tiv thaiv kev ua yuam kev tab sis fij tus neeg siv lub koom haum los ntawm kev txwv tus naj npawb ntawm tes ua tau. Peb qhov kev coj ua ntawm kev sib koom ua ke tso cai rau ob tus neeg siv lub koom haum thiab nkag siab qhov muaj zog. Hauv qhov chaw pub dawb, tus neeg siv muaj kev tswj hwm tag nrho ntawm kev txav tes, uas tseem tso cai rau kev hloov pauv ua ntej tsim rau kev tuav. "

Hauv txoj kev tshawb fawb no, EPFL cov kws tshawb fawb tsom mus rau kev tsim cov software algorithms -cov cuab yeej siv neeg hlau uas tau muab los ntawm cov neeg sab nrauv suav nrog Allegro Tes tau teeb tsa ntawm KUKA IIWA 7 neeg hlau, OptiTrack lub koob yees duab system thiab TEKSCAN lub siab ntsuas.

EPFL cov kws tshawb fawb tau tsim lub kinematic proportional decoder los ntawm kev tsim ntau lub perceptron (MLP) kom kawm paub txhais tus neeg siv lub hom phiaj li cas thiaj li txhais nws mus rau hauv cov ntiv tes ntawm tes dag. Multilayer perceptron yog pub rau cov khoom siv dag zog neural network uas siv backpropagation. MLP yog txoj hauv kev kawm tob uas cov ntaub ntawv txav mus rau tom ntej hauv ib qho kev taw qhia, piv rau hauv lub voj voog lossis lub voj los ntawm cov khoom siv dag zog neural network.

Lub algorithm tau kawm los ntawm cov ntaub ntawv nkag los ntawm tus neeg siv ua ntu ntawm tes txav. Txog sijhawm sib sau ua ke tau nrawm dua, Levenberg – Marquardt txoj kev tau siv los ua kom haum cov tes hauj lwm hnyav tsis txhob siv qhov nqes hav. Cov txheej txheem kev qhia ua qauv tau nrawm thiab siv sijhawm tsawg dua 10 feeb rau txhua qhov ntawm cov ncauj lus, ua kom cov txheej txheem ua tau zoo los ntawm kev siv tshuaj kho mob.

Katie Zhuang ntawm EPFL Translational Neural Engineering Lab hais tias, "Rau tus neeg txiav tawm, nws nyuaj heev rau cog cov leeg, ntau txoj hauv kev los tswj txhua txoj hauv kev uas peb cov ntiv tes txav mus." . "Peb ua dab tsi yog peb tso cov ntsuas hluav taws xob no rau ntawm lawv cov qia uas seem, thiab tom qab ntawd kaw lawv thiab sim piav qhia tias lub zog txav mus los yog dab tsi. Vim tias cov cim no tuaj yeem ua suab nrov me ntsis, qhov peb xav tau yog lub tshuab kev kawm algorithm uas rho cov haujlwm muaj txiaj ntsig los ntawm cov leeg ntawd thiab txhais lawv rau hauv kev txav mus los. Thiab cov kev txav no yog tswj hwm txhua tus ntiv tes ntawm cov neeg hlau tes. "

Vim tias lub tshuab kwv yees ntawm cov ntiv tes txav yuav tsis yog 100 feem pua ​​raug, EPFL cov kws tshawb fawb suav nrog kev siv neeg hlau ua haujlwm kom pab tau cov neeg dag thiab kom pib kaw ib puag ncig ib qho khoom thaum pib sib tham. Yog tias tus neeg siv xav tso ib qho khoom, txhua yam nws lossis nws tau ua yog sim qhib tes txhawm rau txhawm rau tua tus neeg hlau tswj, thiab tso tus neeg siv rov qab los ntawm txhais tes.

Raws li Aude Billard uas yog tus coj EPFL Txoj Kev Kawm Txuj Ci thiab Kev Tshawb Fawb Kev Tshawb Fawb, cov neeg hlau tuaj yeem ua haujlwm tau li ntawm 400 milliseconds. Billard tau hais tias "Nruab nrog lub ntsuas hluav taws xob tag nrho ntawm cov ntiv tes, nws tuaj yeem hnov ​​mob thiab ua kom lub zog ruaj khov ua ntej lub paj hlwb tuaj yeem pom tseeb tias qhov khoom tau plam," Billard hais.

Los ntawm kev siv cov txuj ci dag dag rau kev tsim hluav taws xob thiab neeg hlau, EPFL cov kws tshawb fawb tau qhia txog txoj hauv kev tshiab ntawm kev sib koom tswj ntawm lub tshuab thiab cov neeg siv lub hom phiaj - kev nce qib hauv kev siv tshuab thev naus laus zis.

Copyright © 2019 Cami Rosso Txhua txoj cai qhaib.