Home Listicle Pertama Kali, Lengan Robot Berhasil Dikendalikan Pikiran !

Pertama Kali, Lengan Robot Berhasil Dikendalikan Pikiran !

179
0

Sebuah tim peneliti dari Carnegie Mellon University, bekerja sama dengan University of Minnesota, telah membuat terobosan di bidang kontrol perangkat robot non-invasif. Menggunakan sistem antarmuka otak-komputer non-invasif (BCI-Brain Computer Interface), para peneliti telah mengembangkan lengan robot yang dikendalikan pikiran pertama kali yang berhasil menunjukkan kemampuan untuk terus melacak dan mengikuti kursor komputer.

Mampu mengendalikan perangkat robotik non-invasif hanya dengan menggunakan pikiran akan memiliki aplikasi luas, khususnya kepada pasien yang lumpuh dan mereka yang memiliki kelainan gerakan.

BCI telah terbukti mencapai kinerja yang baik untuk mengendalikan perangkat robot hanya menggunakan sinyal yang dirasakan dari implan otak. Ketika perangkat robot dapat dikontrol dengan presisi tinggi, mereka dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai tugas sehari-hari. Namun, sampai sekarang, BCI yang berhasil mengendalikan lengan robot telah menggunakan teknik implan otak non-invasif.  Dengan teknik implan otak non-invasif, perangkat teknologi tidak langsung terhubung ke otak.
Implan otak invasif, juga sering disebut sebagai implan saraf, adalah perangkat teknologi yang terhubung langsung ke otak – biasanya ditempatkan pada permukaan otak, atau melekat pada korteks otak. Implan ini membutuhkan sejumlah besar keahlian medis dan bedah untuk memasang dan mengoperasikan dengan benar, belum lagi biaya dan risiko potensial pada subjek, dan oleh karena itu, penggunaannya telah dibatasi hanya pada beberapa kasus klinis.

Video peserta yang menggunakan kursor virtual di bawah BCI untuk menyelesaikan tugas penargetan kontrol kontinu dari target yang bergerak secara acak. 
Kredit: Edelman et al., Sci. Robot. 4, eaaw6844 (2019)

Tantangan besar dalam penelitian BCI adalah untuk mengembangkan  teknologi yang kurang invasif atau bahkan sama sekali tidak invasif yang akan memungkinkan pasien yang lumpuh mengendalikan lingkungan sekitarnya, atau mengendalikan anggota badan robot menggunakan “pikiran” mereka sendiri. Teknologi BCI non-invasif seperti itu, jika berhasil, akan membawa teknologi yang sangat dibutuhkan untuk banyak pasien dan bahkan berpotensi untuk penggunaan yang umum.

Namun, BCI yang menggunakan penginderaan eksternal non-invasif, bukan implan otak, menerima sinyal “lebih kasar”, yang mengarah ke resolusi yang lebih rendah saat ini dan kontrol yang kurang tepat . Jadi, ketika hanya menggunakan otak untuk mengendalikan lengan robot, umumya BCI non-invasif tidak jauh lebih bagus dari perangkat implan invasif.  Meskipun demikian, para peneliti BCI telah mengalami kemajuan progresif.

Video peserta yang menggunakan lengan robot di bawah BCI untuk menyelesaikan tugas penargetan kontrol kontinu dari target yang bergerak secara acak. 
Kredit: Edelman et al., Sci. Robot. 4, eaaw6844 (2019)

“Ada kemajuan besar dalam perangkat robot yang dikendalikan pikiran menggunakan implan otak. Ini adalah ilmu yang sangat baik,” kata Bin He, Trustee Professor and Department Head of Biomedical Engineering di Carnegie Mellon University  “Tapi non-invasif adalah tujuan akhir. Kemajuan dalam decoding saraf dan kegunaan praktis kontrol lengan robot non-invasif akan memiliki implikasi besar pada pengembangan neurorobotik non-invasif pada akhirnya.”

Dengan menggunakan penginderaan baru dan teknik pembelajaran mesin (kecerdasan buatan), Bin He telah dapat mengakses sinyal syaraf yang jauh di dalam otak, mencapai resolusi kontrol yang tinggi atas lengan robot.

Bin He telah menunjukkan pada subjek manusia bahwa lengan robot sekarang dapat mengikuti kursor terus menerus. Sedangkan lengan robot yang dikendalikan oleh manusia secara non-invasif sebelumnya mengikuti kursor bergerak dalam gerakan tersentak-sentak — seolah-olah lengan robot itu berusaha “mengejar” perintah otak — sekarang, lengan mengikuti kursor dalam jalur yang mulus dan kontinu.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam Science Robotics , tim membentuk kerangka kerja baru yang membahas dan memperbaiki komponen “otak” dan “komputer” BCI dengan meningkatkan keterlibatan dan pelatihan pengguna, serta resolusi spasial data saraf noninvasif melalui pencitraan sumber EEG. .

Makalah “Noninvasive neuroimaging enhances continuous neural tracking for robotic device control” menunjukkan bahwa pendekatan unik tim peneliti untuk memecahkan masalah ini tidak hanya meningkatkan pembelajaran BCI hampir 60% untuk melakukan tugas-tugas mudah, namun juga dapat meningkatkan pelacakan terus menerus dari kursor komputer lebih dari 500%.

Teknologi ini juga memiliki aplikasi yang dapat membantu berbagai orang, dengan menawarkan “pengendalian pikiran” yang aman dan non-invasif dari perangkat yang dapat memungkinkan orang berinteraksi dengan lingkungan mereka. Teknologi ini, hingga saat ini, telah diuji dalam 68 subjek manusia yang berbadan sehat (hingga 10 sesi untuk setiap subjek), termasuk kontrol perangkat virtual dan pengendalian lengan robot untuk pengejaran terus menerus. Teknologi ini langsung berlaku untuk pasien, dan tim berencana untuk melakukan uji klinis dalam waktu dekat.

printfriendly button - Pertama Kali, Lengan Robot Berhasil Dikendalikan Pikiran !