มือไบโอนิกของ Luke Skywalker สร้างขึ้นได้ด้วยเทคโนโลยีอัลตราซาวนด์
เป็นเรื่องจริงที่คนพิการจะสามารถใช้เปียโนหรือเล่นเครื่องดนตรีได้โดยการประดิษฐ์ที่น่าทึ่งของลุคสกายวอล์คเกอร์เขาสร้างมือไบโอนิกซึ่งไม่ไกลจากความเป็นจริงสำหรับผู้พิการทางสมองบนโลก นักวิจัยของสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียได้สร้างเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกซึ่งช่วยให้ผู้พิการทางร่างกายสามารถควบคุมรูปร่างขาเทียมของพวกเขาทีละคนด้วยท่าทางมือแบบมอเตอร์ซึ่งไม่สามารถทำได้ผ่านอุปกรณ์ที่มีจำหน่ายทั่วไปในปัจจุบัน
Jason Barnes มือกลองคนดังทำให้แขนขวาขาดเมื่อห้าปีก่อนเนื่องจากอุบัติเหตุ แต่เขาบังคับให้แพทย์ตัดแขนขวาใต้ข้อศอกเพื่อให้เขามีกล้ามเนื้อที่ควบคุมนิ้วได้ เขาทำงานร่วมกับ Weinberg และใช้มือไบโอนิกเป็นครั้งแรกและสามารถใช้เปียโนได้และยังเล่นเพลงธีม Star Wars ด้วยกีตาร์ด้วยมือไบโอนิกด้วย
“ แขนเทียมของเราใช้พลังงานจากสัญญาณอัลตร้าซาวด์โดยใช้เทคโนโลยีใหม่นี้แขนสามารถตรวจจับได้ว่านิ้วใดที่ผู้ถูกตัดขาต้องการเคลื่อนไหวแม้ว่าพวกเขาจะไม่มีนิ้วก็ตาม” Gil Weinberg ศาสตราจารย์วิทยาลัยการออกแบบแห่งจอร์เจียเทคกล่าว เป็นผู้นำโครงการ
บาร์นส์ใช้เซ็นเซอร์คลื่นไฟฟ้า (EMG) ที่มีอยู่ (ติดกับกล้ามเนื้อของเขา) มาก่อน แต่เซ็นเซอร์ดังกล่าวไม่ค่อยแม่นยำเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ปัจจุบัน “ เซ็นเซอร์ EMG ไม่ค่อยแม่นยำนักพวกเขาสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อได้ แต่สัญญาณดังเกินไปที่จะอนุมานได้ว่าคนต้องการขยับนิ้วไหน เราพยายามปรับปรุงการตรวจจับรูปแบบจาก EMG สำหรับ Jason แต่ไม่สามารถควบคุมด้วยนิ้วทีละนิ้วได้” Weinberg ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีดนตรีของจอร์เจียเทคกล่าว
จากนั้นทีมงานได้เห็นเครื่องอัลตราโซนิกรอบ ๆ ห้องแล็บและได้ร่วมมือกับศาสตราจารย์อีกสองคนของ Georgia Tech ได้แก่ Minoru Shinohara, Chris Fink และ Levent Degertekin และด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาพวกเขาก็ประสบความสำเร็จในการติดตั้งโพรบอัลตราซาวนด์ที่แขน หัววัดแบบเดียวกับที่แพทย์ใช้ในการตรวจสอบการเคลื่อนไหวของทารกในครรภ์และใช้เพื่อดูว่ากล้ามเนื้อของบาร์นส์เคลื่อนไหวอย่างไร
“ นั่นคือช่วงเวลาที่เรามีช่วงเวลาที่ยูเรก้า” Weinberg กล่าว
Weinberg และทีมงานของเขาป้อนการเคลื่อนไหวที่ไม่ซ้ำกันของกล้ามเนื้อของ Barnes ให้เป็นอัลกอริทึมที่สามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่านิ้วใดต้องการเคลื่อนไหว มือไบโอนิกยังสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องและพร้อมกันของแต่ละนิ้วด้วยการคำนวณแรงที่คนพิการตั้งใจไว้
“ มันเหลือเชื่อมากแขนใหม่นี้ช่วยให้ฉันจับทุกอย่างที่ต้องการได้ทันทีโดยไม่ต้องเปลี่ยนโหมดหรือกดปุ่ม ฉันไม่เคยคิดว่าเราจะทำได้” บาร์นส์กล่าว
สิ่งประดิษฐ์ชิ้นแรกของ Weinberg's Lab for Barnes คือพวกเขาติดตั้งแขนเทียมกับไม้ตีกลองสองอันในปี 2014 ตอนนี้มือไบโอนิกเป็นการสร้างครั้งที่สองสำหรับ Barnes โดย Weinberg's Lab การสร้างครั้งแรกทำให้เขามีโอกาสเล่นกลองอีกครั้งด้วยไม้ที่เล่นได้เร็วกว่ามือกลองคนใดในโลกเพราะเขาชอบเล่นกลองมากกว่า หุ่นยนต์ของ Weinberg กำลังได้รับความสนใจจากทั่วโลกสำหรับคอนเสิร์ตของ Barnes ใน 4 ทวีปโดยหนึ่งในนั้นแสดงโดย Barnes ที่ Kennedy Center ในวอชิงตันดีซีและ Moogfest ดังนั้นการสร้างครั้งแรกจึงนำ Weinberg ไปสู่ระดับการสร้างที่น่าประทับใจดังนั้นพวกเขาจึงคิดว่าการสร้างครั้งที่สองจะทำให้โลกประหลาดใจโดยมือของ Barnes bionic และประสิทธิภาพที่เขาขาดไปตั้งแต่ปี 2012
“ ถ้าแขนประเภทนี้สามารถทำงานกับดนตรีได้ซึ่งเป็นสิ่งที่ละเอียดอ่อนและแสดงออกได้ดีพอ ๆ กับการเล่นเปียโนเทคโนโลยีนี้ยังสามารถใช้กับกิจกรรมเคลื่อนไหวอื่น ๆ อีกมากมายเช่นการอาบน้ำการดูแลผมและการให้อาหาร บุคคลที่สามารถควบคุมแขนและมือหุ่นยนต์จากระยะไกลได้เพียงแค่ขยับนิ้ว” Weinberg กล่าว
ที่มา: Georgia Tech