Costruire l'uomo bionico

Costruire l'uomo bionico

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HAL robot
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Il professor Sethu Vijayakumar ha attualmente tre braccia.

Una versione modificata della mano artificiale i-Limb è legata al suo avambraccio sinistro; attorno al suo braccio destro c'è una fascia di sensori che rileva i biosegnali emessi dal movimento dei muscoli del suo braccio. Mentre quei muscoli si contraggono e si rilassano, la mano si apre e si chiude.

Nel 2007, l'azienda di Edimburgo Touch Bionics ha creato i-Limb, la prima mano protesica motorizzata con dita articolate.

Ora stiamo collegando sensori artificiali alla punta delle dita

Sono passati quattro anni e si sta evolvendo rapidamente, parte di una tendenza crescente per aumentare il corpo, sia per sostituire la funzionalità persa causata da lesioni o malattie, sia semplicemente per migliorare le inadeguatezze umane.

Alla cieca

Vijayakumar è direttore dell'Istituto di percezione, azione e comportamento (IPAB) dell'Università di Edimburgo, che ha lavorato in collaborazione con Touch Bionics su i-Limb.

La sua ricerca si concentra principalmente sul miglioramento del controllo manuale e del feedback sensoriale della mano, obiettivi che dovrebbero renderlo più utile per gli amputati in scenari in cui essere in grado di percepire la forza di una presa può essere vitale per evitare di rompere un bicchiere o dolorosi strette di mano.

"Invece di un semplice segnale aperto/chiuso, stiamo ora esaminando come ottenere un controllo più preciso con un segnale a impulsi", afferma Vijayakumar. “Se entri in contatto con un oggetto, passi a una modalità a impulsi.

Questo può essere utilizzato per rilevare i carichi e ottimizzare la presa per ridurre l'affaticamento.

Le ultime tecniche stanno portando gli esseri umani in un nuovo territorio, dove gli arti artificiali sono in realtà più funzionali delle parti del corpo originali che hanno sostituito

“Inoltre, ora stiamo attaccando sensori artificiali alla punta delle dita. Prendi quell'informazione e poi la rispedisci attraverso l'elettronica. La ricerca attuale si concentra su diverse modalità di codifica di tali informazioni. Un modo è avere una linea di motori vibranti attaccati a una parte vitale della tua pelle. Devi allenarti, e con il tempo impari ad associare una particolare forza a un particolare motore che vibra. Man mano che aumenti la forza di presa, le vibrazioni si sposteranno più in basso lungo il braccio.

Usare la tecnologia per migliorare il corpo umano non è una novità: gli amputati si affidano alle protesi da generazioni.

Eppure le ultime tecniche stanno portando gli esseri umani in un nuovo territorio, dove gli arti artificiali sono in realtà più funzionali delle parti del corpo originali che hanno sostituito. Il potenziamento umano – basato in questo caso su una combinazione di robotica, sensori e intelligenza artificiale – consente sempre più al corpo di superare le sue attitudini abituali.

Sebbene la maggior parte delle tecnologie emergenti rimangano correttive, gli scienziati prevedono un futuro in cui i miglioramenti non saranno più straordinari di un viaggio dall'ottico.

Sposare l'uomo e la macchina

Il matrimonio tra uomo e macchina non è sempre armonioso: quando si tratta di un unisono permanente, ci sono seri problemi di impegno. Una volta che un trapianto o un impianto è a posto, è lì per il lungo periodo, con procedure potenzialmente costose e dolorose necessarie per separare la tecnologia dall'essere umano.

L'i-Limb risolve ingegnosamente il problema di fondere il naturale e l'artificiale mantenendoli tecnicamente separato, ma addestrando il corpo umano a comunicare con il dispositivo e programmando il braccio bionico capire.

Tuttavia, questo funziona solo se il corpo può comunicare in primo luogo. Alcune malattie, come il morbo di Parkinson e la malattia dei motoneuroni, influenzano le connessioni neurali tra di loro il corpo e il cervello in un modo che una protesi non invasiva come i-Limb semplicemente non può superare. Per condizioni come queste, è necessario un approccio diretto.