В Университете Лобачевского создали прототип системы, которая позволяет управлять роботами силой мысли без хирургического вмешательства и нейроимплантов. Управление строится на регистрации электрической активности мозга и обработке сигналов на мемристорном чипе.
В статье рассказывается, что сейчас роботы применяются в самых разных формах: от промышленных манипуляторов и лунных роверов до гуманоидных платформ и роботов‑курьеров. На заводах роботы обычно работают автоматически по заданным программам: выполняют сварку, сборку или перемещение деталей. Адаптивные роботы с сенсорами могут дополнительно анализировать объекты и сортировать их по заданным признакам. Есть и режимы, где оператор управляет машиной напрямую, задавая направления и команды.
Отдельно упоминаются более сложные системы, такие как роботы Boston Dynamics и российский FEDOR. Они используют машинное обучение, сенсоры и камеры, могут двигаться по маршрутам почти без участия человека. В случае FEDOR часть задач он выполняет автономно, но предусмотрено и телоуправление, в том числе через экзоскелет, когда робот повторяет движения человека в реальном времени.
Разработчики из ННГУ предлагают иной подход — нейроуправление на основе моторного воображения. Оператор надевает ЭЭГ‑шлем и мысленно представляет нужные действия. Сигналы мозга регистрируются, по беспроводной связи передаются в блок с мемристорным чипом и там обрабатываются. Затем команды поступают на систему управления роботом. Для работы комплекса необходимо наличие мемристорного модуля у оператора и на роботе.
Старший научный сотрудник лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ Сергей Щаников пояснил, что по мере усложнения команд возрастает объём нейросигналов, которые нужно зарегистрировать и обработать. По его словам, мемристоры за счёт быстродействия и низкого энергопотребления позволяют выполнять такую обработку на компактных мобильных устройствах без дополнительных вычислительных мощностей.
Заведующий той же лабораторией Алексей Михайлов отметил, что исследования нейроуправления робототехникой в университете ведутся свыше десяти лет. Он сообщил, что мемристоры впервые в России применены в такой системе и подчеркнул, что вся используемая электронная компонентная база, включая мемристорные чипы, является отечественной и производится в ННГУ совместно с НИИ измерительных систем им. Ю. Е. Седакова.
Читайте также: