Nouvo neroprotik se yon zouti AI Robotics

Syantis yo nan EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) nan Swis te anonse kreyasyon premye nan mond lan pou kontwòl men Robotics - yon nouvo tip neroprostetik ki inifye kontwòl moun ak entèlijans atifisyèl (AI) automatisation pou pi gwo dèksterite robo epi pibliye rechèch yo nan Septanm 2019 nan Nati machin entèlijans .

Neuroprostetik (pwotèz neral) se aparèy atifisyèl ki ankouraje oswa amelyore sistèm nève a atravè eksitasyon elektrik pou konpanse defisyans ki gen enpak sou ladrès motè, koyisyon, vizyon, tande, kominikasyon, oswa ladrès sansoryèl. Men kèk egzanp sou neroprostetik gen ladan interfaces sèvo-òdinatè (BCIs), eksitasyon nan sèvo gwo twou san fon, stimulateur mwal epinyè (SCS), enplantasyon kontwòl nan blad pipi, enplant kokleyè, ak pesmekè kadyak.

Valè pwotèz manm anwo atravè lemond espere depase 2.3 milya dola USD pa 2025, selon figi ki soti nan yon rapò 2019 Out pa Global Market Insight. Nan 2018, valè sou mache a atravè lemond te rive nan yon milya dola USD ki baze sou menm rapò a. Yon estime de milyon Ameriken yo anpute, e gen plis pase 185,000 anpitasyon fè chak ane, dapre Sant lan Enfòmasyon sou Pèt Nasyonal manm yo. Rapò sou maladi vaskilè pou 82 pousan anpitasyon ameriken yo.

Yon pwotèz myoelektrik yo itilize pou ranplase pati nan kò anpitasyon ak yon ekstèn ki mache ak pil atifisyèl ki aktive pa misk ki deja egziste itilizatè a. Dapre ekip rechèch EPFL la, aparèy komèsyal ki disponib jodi a ka bay itilizatè yo yon wo nivo otonomi, men dèksterite a pa gen okenn kote prèske ajil tankou men moun entak.

"Aparèy komèsyal anjeneral itilize yon sistèm de-anrejistreman-chanèl kontwole yon sèl degre nan libète; se sa ki, yon sèl chanèl SEMG pou kourbur ak yon sèl pou ekstansyon, "ekri chèchè yo EPFL nan etid yo. "Pandan ke entwisyon, sistèm lan bay ti dèksterite. Moun abandone pwotèz myoelektrik yo nan gwo pousantaj, an pati paske yo santi ke nivo kontwòl la pa ase pou merite pri ak konpleksite aparèy sa yo. "

Pou adrese pwoblèm lan nan dèksterite ak pwotèz myoelektrik, chèchè EPFL te pran yon apwòch entèdisiplinè pou etid prèv-of-konsèp sa a pa konbine jaden syantifik nan neuroengineering, robotik, ak entèlijans atifisyèl semi-otomatize yon pati nan lòd la motè pou "pataje kontwòl. "

Silvestro Micera, Prezidan Bertarelli Fondasyon EPFL la nan Neuroengineering translasyonèl, ak Pwofesè nan Bioelectronics nan Scuola Superiore Sant'Anna nan peyi Itali, opinyon apwòch sa a pataje pou kontwole men Robotics ka amelyore enpak la nan klinik ak D 'pou yon pakèt domèn neropwostetik rezon tankou sèvo -a-machin interfaces (BMIs) ak men byonik.

"Youn nan rezon ki fè pwotèz komèsyal pi souvan itilize klasifikasyon ki baze sou dekodaj olye pou yo pwopòsyonèl se paske klasifikasyon pi solid rete nan yon pwèstans patikilye," te ekri chèchè yo. "Pou atrab, sa a ki kalite kontwòl se ideyal yo anpeche aksidan jete men sakrifis ajans itilizatè pa mete restriksyon sou ki kantite pwèstans men posib. Aplikasyon nou an nan kontwòl pataje pèmèt pou tou de ajans itilizatè ak sezisman robustès. Nan espas gratis, itilizatè a gen kontwòl konplè sou mouvman men, ki pèmèt tou pou volitif pre-mete pou atrab. "

Nan etid sa a, chèchè yo EPFL konsantre sou desen an nan algorithm yo lojisyèl-pyès ki nan konpitè Robotics ki te bay nan pati ekstèn konsiste de yon men Allegro monte sou robo nan KUKA IIWA 7, yon sistèm kamera OptiTrack ak TEKSCAN detèktè presyon.

Syantis yo EPFL kreye yon kinematik pwopòsyonèl dekodaj pa kreye yon perceptron multikouch (MLP) pou aprann kijan pou entèprete entansyon itilizatè a yo nan lòd yo tradwi l 'nan mouvman nan dwèt sou yon men atifisyèl. Yon perceptron multikouch se yon rezo atifisyèl feedforward neral ki itilize pwopagasyon. MLP se yon metòd aprantisaj gwo twou san fon kote enfòmasyon avanse pou pi devan nan yon direksyon, kont nan yon sik oswa bouk nan rezo a atifisyèl neral.

Se algorithm la ki resevwa fòmasyon pa done opinyon soti nan itilizatè a fè yon seri de mouvman men yo. Pou pi rapid tan dirèksyon, yo te itilize metòd la Levenberg-Marquardt pou Fitting pwa yo rezo olye pou yo desandan gradyan. Pwosesis fòmasyon plen modèl la te vit epi li te pran mwens pase 10 minit pou chak nan matyè yo, ki fè algorithm nan pratik nan yon pèspektiv klinik-itilize.

Katie Zhuang nan EPFL Translational Neural Engineering Laboratory, ki te premye otè etid rechèch la, di: "Pou yon moun ki anpute, aktyèlman trè difisil pou kontra misk yo anpil, plizyè fason diferan pou kontwole tout fason dwèt nou yo deplase." . "Ki sa nou fè se nou mete detèktè sa yo sou kòd ki rete yo, ak Lè sa a, anrejistre yo epi eseye entèprete ki sa siyal yo mouvman yo. Paske siyal sa yo ka yon ti jan fè bwi, sa nou bezwen se algorithm sa a aprantisaj machin ki ekstrè aktivite ki gen sans nan misk sa yo ak entèprete yo nan mouvman. Ak mouvman sa yo se sa ki kontwole chak dwèt nan men yo Robotics. "

Paske prediksyon machin yo nan mouvman dwèt yo pa ka 100 pousan egzat, chèchè EPFL yo enkòpore robotik automatisation pou pèmèt men atifisyèl la ak otomatikman kòmanse fèmen otou yon objè yon fwa yo fin fè premye kontak la. Si itilizatè a vle lage yon objè, tout sa li te fè se eseye louvri men an yo nan lòd yo fèmen kontwolè a Robotics, li mete itilizatè a tounen nan kontwòl sou men an.

Dapre Aude Billard ki mennen Algoritm Aprantisaj EPFL ak Sistèm Laboratwa, men Robotics la kapab reyaji nan 400 milisgond. "Ekipe ak detèktè presyon tout ansanm dwèt yo, li ka reyaji ak estabilize objè a anvan sèvo a ka aktyèlman wè ke objè a glise," te di Billard.

Pa aplike entèlijans atifisyèl nan neuroengineering ak robotics, syantis yo EPFL te demontre apwòch nan nouvo nan pataje kontwòl ant machin ak itilizatè entansyon-yon avansman nan teknoloji neroprothetik.

Copyright © 2019 Cami Rosso Tout dwa rezève.