Используя свои неинвазивные датчики, профессор Франческа Якопи из Технологического университета Сиднея и ее коллеги продемонстрировали бесконтактную связь с четвероногим роботом посредством активности мозга.
Интерфейсы мозг-машина — это системы связи без помощи рук и голосовых команд, которые позволяют человеку управлять внешними устройствами с помощью мозговых сигналов, с огромным потенциалом для будущей робототехники, бионического протезирования, нейрогейминга, электроники и автономных транспортных средств.
Такие системы обычно состоят из трех модулей: внешнего сенсорного стимула, сенсорного интерфейса и блока обработки нейронных сигналов.
Среди них сенсорный интерфейс играет решающую роль, обнаруживая электрическую активность коры головного мозга, которая кодирует намерения человека (мозговые импульсы с частотой 1–150 Гц), с помощью имплантированных или носимых нейронных датчиков, таких как электроэнцефалографические электроды.
Неинвазивные датчики часто предпочтительнее, когда нет серьезных нарушений.
«Это делает интерфейсы, такие как консоли, клавиатуры, сенсорные экраны и распознавание жестов рук, излишними».
«Используя передовой графеновый материал в сочетании с кремнием, мы смогли решить проблемы коррозии, долговечности и сопротивления контакта с кожей, чтобы разработать носимые сухие датчики».
Графеновые датчики, разработанные профессором Якопи и его соавторами, обладают высокой проводимостью, просты в использовании и надежны.
Датчики с шестиугольным рисунком расположены на задней части головы, чтобы обнаруживать мозговые волны от зрительной коры.
Датчики устойчивы к суровым условиям, поэтому их можно использовать в экстремальных условиях эксплуатации.
Пользователь надевает на голову линзу дополненной реальности, которая отображает мерцающие белые квадраты.
Концентрируясь на определенном квадрате, мозговые волны оператора улавливаются биосенсором, а декодер переводит сигналы в команды.
Эта технология была недавно продемонстрирована австралийской армией, где солдаты управляли четвероногим роботом Ghost Robotics, используя интерфейс мозг-машина.
Устройство позволяло управлять роботизированной собакой без помощи рук с точностью до 94%.
«Наша технология может выдавать не менее девяти команд за две секунды», — сказал профессор Чин-Тенг Лин, также из Технологического университета Сиднея.
«Это означает, что у нас есть девять различных типов команд, и оператор может выбрать одну из этих девяти в течение этого периода времени. Мы также изучили, как свести к минимуму шум от тела и окружающей среды, чтобы получить более четкий сигнал от мозга оператора. Мы верим, что эта технология будет интересна научному сообществу, промышленности и правительству, и надеемся продолжить развитие систем интерфейса мозг-компьютер».
Работа команды была опубликована в журнале ACS Applied Nano Materials .
