Johns Hopkins Universitetinin mühəndisləri təmtəraqlı oyuncaqları, su şüşələrini və insan kimi digər gündəlik əşyaları tuta bilən, əlində olan hər şeyi zədələməmək və ya səhv idarə etməmək üçün tutuşunu diqqətlə uyğunlaşdıran və tənzimləyən qabaqcıl protez əl hazırladılar.

Sistemin hibrid dizaynı, müxtəlif teksturalı və materiallı obyektləri idarə edərkən bir insanın toxunuşunu təkrarlamaq üçün adətən çox sərt və ya çox yumşaq olan robot əllər üçün bir ilkdir. Yenilik əlini itirən insanlar üçün perspektivli həll yolu təklif edir və robot qolların ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsini yaxşılaşdıra bilər.

Cihaz haqqında təfərrüatlar Science Advances- də görünür .

Johns Hopkins biotibbi mühəndisi Sriramana Sankar, işə rəhbərlik edən Johns Hopkins biotibbi mühəndisi Sriramana Sankar dedi: “Əvvəldən məqsəd insan əlinin fiziki və hissetmə imkanlarına əsaslanaraq modelləşdirdiyimiz protez əl yaratmaq idi – daha təbii bir protezdir. “Üst əzalarını itirmiş insanlara ətrafları ilə təhlükəsiz və sərbəst əlaqə qurmaq, yaxınlarını incitməkdən narahat olmadan hiss etmək və tutmaq imkanı vermək istəyirik.”

2018-ci ildə insana xas ağrı hissi ilə dünyanın ilk elektron “dərisini” yaradan həmin Neyromühəndislik və Biotibbi Alətlər Laboratoriyası tərəfindən hazırlanmış cihaz rezin kimi polimerlərlə çoxbarmaqlı sistem və sərt 3D çaplı daxili skeletə malikdir. Onun insan dərisinin təbəqələrindən ilhamlanan üç qat toxunma sensoru ona toxunuşu aşkar etməkdənsə, müxtəlif formalı və səthi teksturalı obyektləri tutmağa və ayırmağa imkan verir.Oyna

00:0000:50SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Onun yumşaq, hava ilə dolu barmaq oynaqlarının hər biri ön kolun əzələləri tərəfindən idarə oluna bilər və maşın öyrənmə alqoritmləri real toxunma hissi yaratmaq üçün süni toxunma reseptorlarından gələn siqnalları cəmləşdirir, deyən Sankar, ” Onun barmaqlarından gələn duyğu məlumatı , electric stimulyator vasitəsilə təbii duyğusal rəy təmin etmək üçün sinir dilinə çevrilir” dedi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1293340994&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741240466&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-03-believing-bionic-grasps-human.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741240462939&bpp=1&bdt=734&idt=823&shv=r20250303&mjsv=m202502260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D594147a00c618f4c%3AT%3D1735548631%3ART%3D1741240463%3AS%3DALNI_MYbuCvlfveSCnpeUIQKyQ2DBT11fQ&gpic=UID%3D00000f84124e2904%3AT%3D1735548631%3ART%3D1741240463%3AS%3DALNI_Maf8g334ShSARz9IhljaNTJv-vUzg&eo_id_str=ID%3D639b28d7655b7aa4%3AT%3D1735548631%3ART%3D1741240463%3AS%3DAA-Afjakj_-HiAALGKSfOxRJbP3s&prev_fmts=0x0%2C1519x730&nras=2&correlator=8272489259222&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2305&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090665%2C31090747%2C95330279%2C95331833%2C95354313%2C95354326%2C95354334%2C95353782&oid=2&pvsid=2329768739339838&tmod=1474946566&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=4039

Laboratoriyada əl zərif doldurulmuş oyuncaqlar, qab süngərləri və karton qutular, həmçinin ananaslar, metal su butulkaları və digər daha möhkəm əşyalar da daxil olmaqla 15 gündəlik əşyanı müəyyən etdi və manipulyasiya etdi. Təcrübələrdə cihaz alternativlərlə müqayisədə ən yaxşı performansa nail olub, obyektləri 99,69% dəqiqliklə uğurla idarə edib və bədbəxt hadisələrin qarşısını almaq üçün lazım olduqda tutuşunu tənzimləyib. Ən yaxşı nümunə su ilə doldurulmuş nazik, kövrək plastik stəkanı dişləmədən yalnız üç barmağından istifadə edərək çevik şəkildə götürməsi idi.

“Biz insan əlini təqlid etmək üçün həm sərt, həm də yumşaq robototexnikanın güclü tərəflərini birləşdiririk ” dedi Sankar. “İnsan əli tamamilə sərt və ya sırf yumşaq deyil – bu, sümüklər, yumşaq oynaqlar və toxumaların birlikdə işlədiyi hibrid sistemdir . Bizim protez əlimizin əldə etməsini istədiyimiz budur. Bu, əvvəllər bu hibrid texnologiyanı tam tətbiq etməyən robototexnika və protezlər üçün yeni ərazidir. O, əl sıxma və ya yumşaq bir cisimdən qorxmadan onu götürə bilir.”

İşə rəhbərlik edən Johns Hopkins biotibbi mühəndisliyi professoru Nitish Thakor, amputasiya edilmiş şəxslərin cisimləri tutarkən hiss etmə qabiliyyətini bərpa etmələrinə kömək etmək üçün protezlərə üç əsas komponent lazımdır: ətraf mühiti aşkar edən sensorlar, bu məlumatları sinir kimi siqnallara çevirmək üçün sistem və sinirləri stimullaşdırmaq üçün bir yol.

Bioinspired texnologiyası əksər əl protezləri kimi ön koldan gələn əzələ siqnallarından istifadə edərək əlin bu şəkildə işləməsinə imkan verir. Bu siqnallar beyni və sinirləri körpüləyir, əlin toxunma hissi əsasında əyilməsinə, sərbəst buraxılmasına və ya reaksiya verməyə imkan verir. Thakor, nəticədə sinir sisteminin etdiyi kimi, nəyə toxunduğunu intuitiv olaraq “bilən” robot əldir.

Thakor, “Əgər əlinizdə bir fincan qəhvə varsa, onu atacağınızı necə bilirsiniz? Ovucunuz və barmaqlarınızın uclarınız beyninizə fincanın sürüşdüyünə dair siqnallar göndərir” dedi. “Sistemimiz sinirdən ilham alır – o, əlin toxunma reseptorlarını sinir kimi mesajlar yaratmaq üçün modelləşdirir ki, protezlərin “beyni” və ya onun kompüteri nəyinsə isti və ya soyuq, yumşaq və ya sərt olduğunu və ya tutuşdan sürüşdüyünü başa düşür.”

Thakor bildirib ki, tədqiqat həm protezləri, həm də robototexnikanı dəyişdirə biləcək hibrid robot texnologiyası üçün erkən bir irəliləyiş olsa da, sistemin təkmilləşdirilməsi üçün daha çox işə ehtiyac var. Gələcək təkmilləşdirmələrə daha güclü tutma qüvvələri, əlavə sensorlar və sənaye səviyyəli materiallar daxil ola bilər.

Thakor, “Bu hibrid çeviklik yalnız gələcək nəsil protezlər üçün vacib deyil” dedi. “Gələcəyin robot əllərinin ehtiyacı budur, çünki onlar yalnız böyük, ağır obyektləri idarə etməyəcəklər. Onlar şüşə, parça və ya yumşaq oyuncaqlar kimi zərif materiallarla işləməli olacaqlar. Buna görə də insan əli kimi hazırlanmış hibrid robot çox qiymətlidir – dərimiz, toxumamız və sümüklərimiz kimi yumşaq və sərt strukturları birləşdirir .”

Digər müəlliflər arasında Florida Atlantik Universitetindən Wen-Yu Cheng; Jinghua Zhang, Ariel Slepyan, Mark M. Iskarous, Rebecca J. Greene, Rene DeBrabander və Junjun Chen Cons Hopkins; və İllinoys Çikaqo Universitetindən Arnav Qupta.

Daha çox məlumat: Sriramana Sankar və digərləri, Dəqiq və uyğun tutma üçün neyromorfik toxunma sensoru ilə təbii biomimetik protez əl, Elm İnkişafı (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr9300

Jurnal məlumatı: Elmin inkişafı Johns Hopkins Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir