Ερευνητές στο Georgia Institute of Technology δημιούργησαν αισθητήρα υπερήχων που επιτρέπει στους ακρωτηριασμένους να ελέγχουν το κάθε δάχτυλό τους μεμονωμένα, παρέχοντάς τους τη δυνατότητα για ένα μεγάλο εύρος κινήσεων και χειρονομιών- μεγαλύτερο από αυτές που παρέχονται από τις σήμερα διαθέσιμες στο εμπόριο συσκευές.
Ο πρώτος που χρησιμοποίησε το εν λόγω προσθετικό χέρι ήταν ένας μουσικός που έχασε το χέρι του πριν από πέντε χρόνια- καταφέρνοντας να παίξει πιάνο για πρώτη φορά μετά το ατύχημά του. «Το προσθετικό μας χέρι κινείται με σήματα υπερήχων» είπε ο Γκιλ Γουάινμπεργκ, ο καθηγητής που ηγείται του project. «Χρησιμοποιώντας αυτή τη νέα τεχνολογία, το χέρι μπορεί να εντοπίσει ποια δάχτυλα ο ακρωτηριασμένος θέλει να κινήσει, ακόμα και αν δεν έχει δάχτυλα».
Ο 28χρονος Τζέισον Μπαρνς έπαθε ηλεκτροπληξία ενώ εργαζόταν το 2012, με αποτέλεσμα οι γιατροί να ακρωτηριάσουν το δεξί του χέρι κάτω από τον αγκώνα. Πλέον δεν έχει το χέρι του και το μεγαλύτερο μέρος του πήχυ του, αλλά έχουν μείνει μύες που έλεγχαν τα δάχτυλά του.
Το προσθετικό του χέρι ελέγχεται από αισθητήρες EMG (ηλεκτρομυογραφήματος) προσαρμοσμένους στους μύες του. Αλλάζει καταστάσεις λειτουργίας στο χέρι του πατώντας κουμπιά: Η κάθε κατάσταση έχει δύο προγραμματισμένες κινήσεις, που ελέγχονται μέσω διαστολής ή συστολής των μυών του πήχυ.
«Οι αισθητήρες EMG δεν είναι και πολύ ακριβείς» λέει ο Γουάινμπεργκ. «Μπορούν να εντοπίσουν μια κίνηση μυ, αλλά το σήμα είναι πολύ θορυβώδες για να διαπιστωθεί ποιο δάχτυλο θέλει να κινήσει ο χρήστης. Προσπαθήσαμε να βελτιώσουμε τον εντοπισμό μοτίβων (κινήσεων) από το ηλεκτρομυογράφημα για τον Τζέισον, αλλά δεν μπορούσαμε να έχουμε έλεγχο του κάθε δακτύλου».
Από εκεί και πέρα, η ομάδα πήγε παραπέρα, τοποθετώντας και μια συσκευή υπερήχων, σαν αυτές που χρησιμοποιούνται από γιατρούς για υπερηχογραφήματα. Αυτό άνοιξε τον δρόμο για πολύ ακριβέστερο έλεγχο: Όταν ο Μπαρνς προσπαθεί να κινήσει ένα (χαμένο) δάχτυλο, οι κινήσεις των μυών διαφέρουν από αυτές που κάνει για να κουνήσει άλλο δάχτυλο. Η κάθε ξεχωριστή κίνηση τροφοδοτήθηκε σε έναν αλγόριθμο που μπορεί να αναγνωρίσει γρήγορα ποιο είναι το κάθε δάχτυλο που θέλει να κινήσει. Τα σήματα υπερήχων και η τεχνολογία machine learning μπορούν να ανιχνεύουν συνεχείς και ταυτόχρονες κινήσεις κάθε δαχτύλου, καθώς και το πόση δύναμη θέλει να ασκήσει.
«Είναι απίστευτο» λέει ο Μπαρνς. «Το νέο χέρι μου επιτρέπει να πιάνω όπως θέλω, εν κινήσει, χωρίς να αλλάζω καταστάσεις λειτουργίας ή να πιέζω κουμπιά. Ποτέ δεν πίστευα ότι θα μπορούσα να το κάνω αυτό».
Σημειώνεται πως αυτή η συσκευή είναι η δεύτερη που φτιάχνει για τον Μπαρνς το εργαστήριο του Γουάινμπεργκ: Η πρώτη ήταν ένα προσθετικό χέρι που του επέτρεπε να παίζει ντραμς- και ήταν αρκετά επιτυχής για να τους ενθαρρύνει να κάνουν το επόμενο βήμα.
