دست رباتیک از روش سیستم عصبی خویش قادر به اخذ حس لامسه خواهد بود

تاکنون فناوری برنده به ساخت اشکال پروتزها و بازوهای رباتیک برای اشخاص نقص عضو شده‌است . ولی حق تقدم دارای اهمیت بازیابی شم لامسه و امداد به بهبود تجربه‌ی کاربری است .

برای فردی که از داشتن پا یا این که دست محروم است , حیف کردن شم لامسه می تواند مضاعف دردناک باشد . با این‌که پروتز‌های پیچیده با انگشت‌های و مفصل‌های پیچیده‌ی حرکتی برای شبیه‌سازی تقریبی تمام حرکت‌های دست در اختیار میباشند ; ولی برای استفاده کننده به حالت ناامید‌کننده‌ای غیر طبیعی می‌باشند . استدلال این مورد , عدم تجربه‌ی لامسه‌ای است که قوی به سوق‌دهی تمام حرکت‌ها باشد . این خلاء احساساتی سبب به استفاده‌ی محدود یا این که آزادکردن بدون نقص این دستگاه‌های تصنعی و مصنوعی دوچندان لاکچری میگردد . پس چرا نباید پروتزی ساخت که بتواند محیط خویش را به طور کامل «احساس» کند؟

جواب به‌این سؤال به عبارتی چیزی است که یک مجموعه میان‌رشته‌ای از پژوهشگران دانشکده آتلانتیک فلوریدا و دانشکده‌ی طبابت دانش گاه یوتا در‌پی آن می‌باشند . آنان در هم اکنون توسعه‌ی او‌لین دسته دست رباتیک مهندسی طبی میباشند که امکان پرورش و تطبیق با محیط را داراست . این ربات زنده مجهز به یک سیستم عصبی محیطی است که به‌صورت بی واسطه حسگرهای رباتیک و محرک‌ها را به یکدیگر وصل مینماید . دانشگاه مهندسی و علم ها رایانه FAU به ساماندهی یک گروه چندرشته‌ای می پردازد که برای پروژه‌ای به عنوان پروتز عصبی مجازی : رجوع استقلال حرکتی به کسانی که از آسیب‌های عصبی مشقت می برند , یک وام ۱ . ۳ میلیون‌دلاری چهارساله را از مؤسسه‌ی ملی پردازش تصویر طبی و مؤسسه‌ی ملی تندرست اخذ نموده است .


مجموعه پژوهشی , با تخصص در زمینه‌های رباتیک , مهندسی طبی , علم ها رفتاری , مرمت عصبی , الکتروفیزیولوژی , دستگاه‌های میکروسیال و جراحی ارتوپد در اکنون ساخت یک وسیله‌ی معاش از احساس لامسه‌ی ربات به مغز استفاده کننده است تا به این وسیله در در دست گرفتن دست رباتیک به فرد نقص عضوشده یاری دهد . یک پلتفرم پروتز عصبی به آن ها اذن می دهد به بررسی همیاری نورون‌ها و اخلاق به‌منظور تجدید بنا شم لامسه در یک ران تصنعی بپردازند .

این دست که به وسیله آدم در اختیار گرفتن میشود می تواند تغییرات فشار را شم نماید , داده ها دریافتی را پردازش کرده و با اشیای گوناگون رابطه برقرار نماید
تمرکز مهم این پروژه بر دست و بازوی رباتیک توسعه یافته است که در آزمایشگاه BioRobotics دانش گاه مهندسی و علم ها رایانه FAU پیشرفته است . دست رباتیک نظیر انگشت‌های آدم مجهز به دریافت‌کننده‌های مختلف حسگر است که نسبت به تغییرات محیط برخورد نشان میدهند . این دست که بوسیله بشر در دست گرفتن می گردد , می تواند تغییرات فشار را شم نماید , داده ها دریافتی را پردازش کرده و با اشیای متفاوت رابطه برقرار نماید . این دست بر طبق وزن یا این که شکنندگی یک جسم به تطبیق فشار اضطراری برای برداشتن یا این که تصاحب کردن شی ءها میپردازد . ولی معضل حیاتی آن محاسبه‌ی چگونگی ارسال داده ها به مغز با به کارگیری از مسیرهای عصبی و جایگذاری اعصاب و روان آسیب‌ چشم یا این که تخریب‌شده براثر جراحت است . به گفته‌ی اریک اینگبرگ , محقق حیاتی و استادیار دانشکده‌ی مهندسی مکانیک و اقیانوس FAU و رییس آزمایشگاه بیوروباتیک FAU :

زمانی یک عصب محیطی قطع‌ شده یا این که جراحت می‌بیند , از توان الکتریکی توانا به کار گیری می نماید که گیرنده‌های لمسی از آن برای بازیابی خویش به کارگیری می نمایند . انگیزه ما بررسی نحوه‌ی امداد حسگرهای انگشت به مرمت روان آسیب‌دیده یا این که تخریب شده‌است . چهت نیل به‌این انگیزه , به‌طور بدون واسطه این اعصاب و روان زنده را در محیط آزمایشگاه به یکدیگر وصل می کنیم و آن گاه به‌صورت الکتریکی به شبیه‌سازی آن ها مبتنی بر یک مبنای روزمره با حسگرها میپردازیم تا در طول در اختیار گرفتن دست به وسیله شخص نقص عضو , به بررسی نحوه‌ی رویش و تجدید بنا اعصاب و روان بپردازیم .

برای این بررسی , نورون‌ها در پتری دیش‌ها نگه‌داری نشدند . در قبال , در محفظه‌های میکروسیال قرار گرفتند که با تقلید از کارایی مهم سلول‌های زنده به تغذیه‌ی محیط میپردازند . سارا ای دو , یک کدام از پژوهشگرهای دارای اهمیت و استادیار دانشکده‌ی مهندسی مکانیک و اقیانوس در FAU و متخصص رشته‌ی نوظهور میکروسیال‌ها به توسعه‌ی محفظه‌های تصنعی و مصنوعی سفارشی با میکروالکترودهای تعبیه‌شده پرداخته است . مجموعه پژوهشی قوی به شبیه‌سازی نورون‌ها با ضربه‌های الکتریکی دست ربات بود تا به این صورت به نوسازی بعداز جراحت یاری دهد . آنان مبنی بر ریخت‌شناسی به محاسبه‌ی زمان حقیقی و واقعی , حجم بازیابی‌شده‌ی بافت عصبی می پردازند .


جیانینگ او , یکی دانشمندان این پروژه و استادیار علم ها طبابت در دانش گاه طبابت چارلز ای FAU و متخصص تجدید بنا آسیب‌های عصبی به آماده‌سازی نورون‌ها در آزمایشگاه میپردازد و بر پرورش و نحوه‌ی انتقال و مرمت آنان بعداز زخم چک می نماید . روش «مجازی» فرصت‌های آزمایش متعددی را در اختیار گروه پژوهشی قرار می دهد و فارغ از زخم رساندن به سوژه‌ها به آزمایش دوباره روان میپردازد .

امانوئل توگنولی پرفسور و محقق همکار , استادیار راس سیستم‌های پیچیده و علم ها مغزی دانش گاه چارلز اشمیدت و متخصص فیزویولوژی الکتریکی و علم ها شناختی و رفتاری عصبی , نیز به بررسی نحوه‌ی انتقال داده ها لامسه از حسگرهای رباتیک به مغز میپردازد ; این عمل به تشخیص بازیابی تلاش چیره شم لامسه از همت ناموفق یاری می کند . انگیزه وی جواب بدین سؤال است : خلق به چه شکل به بازیابی روان امداد می کند و بازیابی روان به‌نوبه‌ی خویش چه طور به خلق و خوی یاری میکند .

با ورود ضربه‌های عصبی حسگرهای لمسی ربات در محفظه‌ی میکروسیال , این ضربه‌ها برای جهت دهی دست رباتیک به استفاده کننده انسانی بازگردانده میشوند . این فعالیت با یک دستگاه ویژه انجام میگردد ; به‌طوری که سیگنال دریافتی از محفظه‌های میکروسیال را در نصیب سردست که روی جزء بازوی ناقص قرار گرفته , به فشار قابل در اختیار گرفتن تبدیل می‌نماید . به‌این صورت یوزرها متوجه فشرده‌سازی بیش تر از حد یا این که شل به چنگ آوردن دست می گردند .

با ورود ضربه‌های عصبی حسگرهای لمسی روبات در محفظه‌ی میکروسیال , این ضربه‌ها برای جهت دهی دست روباتیک به استفاده کننده انسانی بازگردانده می شوند
اینگبرگ نیز با داگلاس تی هاچینگوسن , محقق و معلم دانشکده‌ی ارتوپدی دانش گاه یوتا همیاری مینماید که تخصص وی راجع به جراحی ارتوپد و دست است . آنان در درحال حاضر توسعه‌ی یک تیم از وظیفه های و شاخص‌های عصبی رفتاری از سعی می‌باشند که در غایت نحوه‌ی بهبود شم لامسه‌ی سلامت در اعضای ناقص و کسانی را نشان می دهند که می توانند از این دستگاه‌ها به کار گیری نمایند . گروه پژوهش نیز فعلا در پی یک پژوهشگر فوق دکترا با سابقه‌ی فعالیت چندرشته‌ای است که درین پروژه‌ی توسعه و گسترش با آنها همیاری نماید .

به گفته‌ی استلا باتالاما , معلم دانشکده‌ی مهندسی و علم ها رایانه همراه :

مؤسسه‌های ملی سالم با تمرکز بر یک بحران حیاتی که بر میلیون‌ها شخص در سراسر دنیا تأثیر می گذارند , به امداد مجموعه چندرشته‌ای آمده‌اند . با خریداری کردن شعور بهتری از طریق ترمیم آسیب‌های عصبی می توانیم در بازیابی کارایی حرکتی بعداز نقص عضو به بیماران امداد کنیم . این پژوهش نیز برای کسانی که از شکل‌های دیگر جراحت عصبی نظیر سکته و آسیب‌های نخاعی سختی میبرند , کاربردهای وسیعی را ارائه میدهد .

پروسه اولیه‌ی این پروژه پایین پشتیبانی مؤسسه‌ی سیستم‌های شبکه‌ای و شعور تعبیه‌شده ( FAU ( I – SENSE قرار گرفته است . پژوهشگران نیز با موسسه‌ی I – SENSE و موسسه‌ی مغز FAU همیاری میکنند , دو قطب تحقیقاتی دانشکده که بر نقاط قوت اداره تأکید می‌نمایند .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *