Mintimis valdomas robotas - invalidų vežimėlis (Video)

Norėdami valdyti vežimėlį, vartotojai turi susikoncentruoti į vieną iš kelių galimų krypčių 3D žemėlapyje, pasirodančiame priešais juos esančiame ekrane. Žmonės turi būti užsidėję specialias kepuraites su 16 elektrodų, nustatančių milisekundės trukmės smegenų veiklos svyravimus, kurie atsiranda vartotojui žiūrint į žemėlapio tašką, sutampantį su norima judėjimo kryptimi. Vartotojui atidžiai nagrinėjant žemėlapį, kiekvienoje vietoje, kurią galima pasiekti, mirksi mėlynas taškiukas.

Toks taškiuko mirksėjimas sukelia neįgaliojo smegenų veiklos svyravimus, kuriuos nustato elektrodai. Kompiuteris mirksėjimų dažnį lygina su vartotojo smegenų aktyvumu: jų sutapimas – tai vieta, kurią asmuo nori pasiekti. Kad būtų sukurtas 3D žemėlapis, lazeris, įmontuotas priekinėje kėdės dalyje, nuskaito jo apylinkes ir atnaujina vaizdą. Davikliai, įtaisyti ant ratų, apskaičiuoja apsisukimų skaičių – taip stebima vieta, į kurią judama. Vežimėlis naudoja šį žemėlapį ir daviklius, kad vartotojas būtų nuvairuotas į norimą vietą ir būtų išvengta bet kokių kelyje pasitaikančių kliūčių.

2006 m. komanda pademonstravo ankstyvąją vežimėlio versiją, kurioje buvo įtaisytas lietimams jautrus ekranas. Keturi vaikai, sergantys cerebriniu paralyžiumi, galėjo judėti judrioje ir nuolat besikeičiančioje aplinkoje. Šis tiriamasis darbas bus pristatytas Tarptautinėje robotų ir automatikos konferencijoje (ICRA – „International Robotics and Automation Conference“).

Joje taip pat bus parodyta, kaip 5 savanoriai savo mintimis valdo vežimėlį. Kadangi individo smegenų aktyvumo modelis yra unikalus, kiekvienas savanoris turėjo parengti sistemą, kad ji galėtų nustatyti jų reakciją į įvairius taškus. Pirmiausia jie išmoko valdyti vežimėlį, vairuodami jį apie virtualų apskritimą. Kai savanoriai užbaigė šį testą, jiems buvo leista valdyti tikrąjį vežimėlį ir liepta apsukti du ratus apie laboratoriją – vieną, siekiant patikrinti, kaip vežimėlis išvengia kliūčių, o kitą – kaip judama atviroje erdvėje. Javier Minguez teigia, kad savanoriai per 45 minutes išmoko naudoti vežimėlį.

„Šio darbo tikslas – parodyti vežimėlio naudingumą, - sakė jis. – Visi žmonės išmoko sėkmingai išspręsti navigacijos užduotis ir elgtis su prietaisu“. „Tai ne pirmas invalidų vežimėlis, kontroliuojamas smegenų bangomis, tačiau vienintelis, įtraukiantis realaus laiko navigacijos sistemą, planuojantis maršrutą ir susidūrimų išvengimą“, - sakė Esex universiteto mokslininkas Palaniappan Ramaswamy.

Kol kas invalidų vežimėlio prototipas per minutę gali apdoroti tik dvi komandas. Kadangi vežimėlis automatiškai juda nuo taško A iki taško B, komandų skaičius yra ne toks svarbus kaip sistemose, kuriose vartotojas turi duoti vežimėliui nurodymus kiekviename kelionės žingsnyje. „Automatinė navigacija taip pat sumažina protinę naštą“, - sakė Javier Minguez.

Kol kas savanoriai vežimėlyje išbuvo daugiausiai dvi valandas. Palaniappan Ramaswamy pabrėžia, jog norint vežimėlį naudoti ilgesnį laiką, reikėtų surasti naują elektrodų prijungimo prie galvos odos būdą. Javier Minguez teigia, jog ši problema žinoma ir šiuo metu jo komanda ieško alternatyvaus elektrodų prijungimo būdo. Zaragoza universiteto mokslininkai bando padidinti vykdomų komandų skaičių, nesumažindama jų tikslumo. Jie taip pat planuoja suteikti vartotojams daugiau kontrolės: vežimėliui judant į norimą vietą, vartotojai galėtų pakeisti komandas ir judėjimo kryptį.