У Сполучених Штатах створили інноваційний біонічний протез руки, який має здатність "інтуїтивно відчувати" предмети, до яких доторкається.

Інженери з Університету Джона Гопкінса (США) розробили новаторський протез руки, який може тримати предмети повсякденного вжитку, зокрема м'які іграшки та пляшки з водою.

Він здатний налаштовувати свій захват, подібно до того, як це робить звичайна рука, щоб уникнути пошкодження об'єкта.

У науковому журналі Science Advances опубліковані результати дослідження, в якому вчені підкреслюють, що цей пристрій дозволяє людям, які втратили верхні кінцівки, без ризику та з комфортом взаємодіяти з оточуючим світом, повідомляє Science Daily.

Біонічний протез, подібно до багатьох інших протезів для рук, працює на основі м'язових сигналів, що надходять з передпліччя. Ці імпульси "з'єднують мости" між мозком і нервовою системою, що дає змогу руці виконувати рухи згинання, розгинання та реагувати на дотики.

На думку Нітіша Такора, професора біомедичної інженерії в Університеті Джонса Гопкінса, який очолював процес створення протезів, роботизована рука "автоматично розуміє", до чого вона доторкається, подібно до того, як функціонує нервова система.

Якщо у вас в руках чашка з кавою, як ви можете передбачити, що вона може вислизнути? Ваші долоні та пальці передають інформацію мозку про те, що чашка починає вислизати.

Наша технологія базується на нейронних сигналах і імітує дотикові рецептори руки, формуючи нервові імпульси, які дозволяють "мозку" протеза або його комп'ютерній системі визначати, чи є об'єкт гарячим чи холодним, м'яким чи твердим, а також чи не вислизає він з руки, - зазначає Такор.

Прилад оснащений багатопальцевою системою, виготовленою з еластичного полімеру, та має жорстку внутрішню структуру, створену за допомогою 3D-друку. Завдяки трьом шарам тактильних сенсорів, цей протез дозволяє не лише дотикатися, а й захоплювати, а також розрізняти різні поверхні, форми та текстури об'єктів.

Пальці протезу обладнані гнучкими суглобами, заповненими повітрям, які керуються м'язами передпліччя. Крім того, біонічна рука має сенсорні рецептори, що забезпечують правдоподібне відчуття дотику. Інформація, що надходить з пальців, перетворюється на електричні імпульси і передається до нервової системи.

У ході лабораторних тестів протез здобув успіх у розпізнаванні 15 різноманітних об'єктів та взаємодії з ними. Серед цих предметів були м'які іграшки, губки для миття, картонні коробки, ананаси, металеві пляшки з водою та багато іншого.

Під час проведення дослідження інженери встановили, що новий протез значно перевершує інші доступні рішення, демонструючи вражаючу точність у 99,69% при маніпуляції з об'єктами. Вчені були вражені його можливістю акуратно піднімати тонкий пластиковий стакан з водою, використовуючи лише три пальці.

За заявою Нітіша Такора, для виготовлення таких протезів необхідні три основні елементи: