El tudod képzelni, milyen lehet egy olyan műkézzel élni, ami nemcsak hogy mozog, de szinte érzi is, mit akarsz vele csinálni? Egy amerikai kutatócsoport most pontosan ezt hozta el a valóságba: az University of Utah NeuroRobotics Lab fejlesztése egy mesterséges intelligenciával (AI) támogatott robotikus protézis, amely minden egyes ujjhegyén érzékelőkkel van felszerelve. Ez a megoldás nemcsak technológiai szempontból izgalmas, hanem az amputáltak mindennapjait is alapjaiban változtathatja meg.
Miért nem elég a hagyományos robotikus protézis?
A legtöbb jelenleg használt robotikus kézprotézis képes utánozni az emberi kéz mozgását, de a vezérlésük még mindig messze van az intuitív használattól. Gondolj csak bele: amikor te megfogsz egy poharat vagy egy tojást, nem kell külön gondolkodnod rajta, hogy melyik ujjadat hogyan mozgasd. Ez automatikusan történik az agyad és az idegrendszered összetett működésének köszönhetően.
Ezzel szemben a hagyományos protéziseknél minden egyes ujj mozgását tudatosan kell irányítani – ami nemcsak fárasztó, de kognitív terhet is jelent. Nem véletlen, hogy a felhasználók közel fele végül feladja a protézis használatát pont emiatt.
Az új AI-alapú megoldás: ujjankénti érzékelők és mesterséges intelligencia
A kutatócsoport a kereskedelmi forgalomban kapható TASKA Hand robotikus kezet vette alapul, és azt fejlesztette tovább úgy, hogy minden ujjhegyre infravörös közelségérzékelőt és nyomásérzékelőt szereltek. Ezek az érzékelők folyamatosan „látják” és „érezik” az előttük lévő tárgyakat.
Ezt egészítették ki egy mesterséges neurális hálózattal, amely megtanulta felismerni és előre jelezni a különböző fogási pozíciókat. Így az eszköz képes stabilan és precízen megragadni tárgyakat anélkül, hogy a felhasználónak minden apró mozdulatot külön irányítania kellene.
Hogyan működik ez a gyakorlatban?
A protézis vezérlése egy automatizált modell segítségével történik, amely ötvözi a felhasználó szándékát – amit bőrön vagy izmokon keresztül vett elektromos jelekből olvas le – és a gép „szándékát”, amit az algoritmus és az érzékelők adatai alapján állít elő. Minden ujj saját szenzorral „lát előre”, így pontosan annyit mozdul el, amennyi szükséges ahhoz, hogy természetesen megfogjon egy tárgyat.
Kísérleti eredmények: valódi embereken tesztelve
A csapat négy alkar-amputált pácienssel és kilenc egészséges önkéntessel tesztelte az új protézist. A résztvevőknek olyan hétköznapi feladatokat kellett elvégezniük, mint például törékeny tárgyak – például tojások – felemelése és mozgatása, papír kezelése vagy pohárból ivás.
A legmeglepőbb talán az volt, hogy senkinek sem kellett külön tanulnia vagy gyakorolnia az eszköz használatát: mindenki könnyedén végezte el a feladatokat. A visszajelzések szerint jelentősen csökkent a kognitív terhelés – vagyis nem kellett folyamatosan koncentrálniuk arra, hogy hogyan mozdítsák az ujjaikat –, miközben fizikai erőfeszítésük sem nőtt.
Mit jelent ez az amputáltak számára?
Marshall Traut, az University of Utah posztdoktori kutatója és a tanulmány vezetője így fogalmazott: „Bár a biomimetikus protézisek egyre élethűbbek lesznek, vezérlésük még mindig nem intuitív.” Ez pedig sokakat eltántorít attól, hogy hosszú távon használják őket.
Ez az új AI-alapú megközelítés viszont közelebb viszi hozzánk azt az álmot, hogy egy műkéz ne csak utánzó legyen, hanem valóban kiterjesztése annak, amit mi magunk tudunk irányítani gondolat nélkül.
Mire számíthatunk a jövőben?
A kutatócsoport nem áll meg itt: terveik között szerepel egy olyan intelligens protézis fejlesztése is, amelyet már gondolati parancsokkal lehet majd irányítani. Sőt, ami még izgalmasabb – visszaadná a tapintás élményét is a felhasználónak. Képzeld csak el: nemcsak mozogna helyetted a kéz, hanem éreznéd is vele azt, amit megfogsz!
Összegzés
Ez az új robotikus kézprotézis mérföldkő lehet abban, hogyan élnek együtt emberek és gépek. Az AI-val támogatott ujjankénti érzékelők révén megszületett egy eszköz, ami végre leveszi a terhet arról, hogy minden apró mozdulatot tudatosan kelljen irányítani. Ez pedig nemcsak technológiai bravúr – hanem valódi segítség azoknak, akik elvesztették kezüket.
Ha érdekelnek további részletek vagy szeretnéd mélyebben megérteni ezt a témát, érdemes elolvasni a kutatás eredményeit közlő cikket a Nature Communications folyóiratban (doi:10.1038/s41467-025-65965-9).
Forrás: https://www.dongascience.com/en/news/75477?utm_source=reddit&utm_medium=social&utm_campaign=science
