Новая разработка позволяет управлять каждым пальцем робопротеза без хирургического вмешательства

Исследовательская группа Университета Карнеги-Меллон представила новую разработку в области неинвазивных интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI), позволяющую управлять отдельными пальцами роботизированной руки в реальном времени без хирургического вмешательства.

Технология использует электроэнцефалографию (ЭЭГ) для считывания сигналов мозга через электроды, размещенные на коже головы. Специализированная нейронная сеть анализирует эти сигналы, возникающие при мысленном представлении движения пальцев, а затем алгоритм глубокого обучения преобразует их в команды для управления роботизированной конечностью.

До настоящего времени такой уровень точности управления был возможен только при использовании инвазивных методов, требующих хирургической имплантации электродов непосредственно в мозг. Участники исследования успешно выполняли задачи, требующие точной координации нескольких пальцев, что демонстрирует значительный прогресс в преодолении технических ограничений ЭЭГ, связанных с недостаточным пространственным разрешением для декодирования мелкой моторики.

Система включает персонализированную настройку для каждого пользователя, что позволяет адаптировать ее к индивидуальным паттернам мозговой активности. Разработчики применили многоканальные электродные системы и усовершенствованные алгоритмы машинного обучения для повышения точности распознавания сигналов.

Параллельно с этим проектом компания «Моторика» продвинулась в разработке платформы NEMO Sensitive, добавив возможность различать не только твердость и размер предметов, но и текстуру поверхности. Предварительные данные показывают снижение интенсивности фантомных болей у 73% пациентов, использующих протезы с тактильной обратной связью.

Исследователи из НИУ Белгородского госуниверситета усовершенствовали свою технологию, основанную на инфракрасном излучении, добившись сокращения времени отклика системы до 120 миллисекунд, что приближает скорость реакции протеза к естественной.

Следующим этапом работы команды Университета Карнеги-Меллон станет интеграция тактильной обратной связи в неинвазивную систему, что позволит пользователям не только управлять движениями роботизированной руки, но и получать сенсорную информацию о взаимодействии с объектами.