أول يد روبوتية في العالم قادرة على ثني الأصابع بفضل التفكير البشري فقط

تستعد الروبوتات المساعدة وواجهات الدماغ والحاسوب (BCIs) لإحداث ثورة في طريقة استعادة الأشخاص ذوي الإعاقة لاستقلاليتهم، حيث تمكّن هذه التقنيات المستخدمين من التحكم في الأجهزة الخارجية مثل الأطراف الاصطناعية أو الأطراف الروبوتية، وذلك باستخدام إشارات الدماغ بدلاً من الاعتماد على حركات العضلات. ورغم أن واجهات الدماغ والحاسوب قد أثبتت قدرتها على التحكم الدقيق، إلا أنها تتطلب عمليات جراحية وصيانة طويلة الأمد، مما يحد من استخدامها على نطاق واسع بين المرضى.

تقدمت الأبحاث في جامعة كارنيجى ميلون بشكل ملحوظ في تطوير تقنية واجهات الدماغ والحاسوب غير الجراحية، حيث استخدم العلماء تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لتحقيق تحكم فوري مبني على التفكير في يد روبوتية، وفقًا لموقع Interesting Engineering. وتمكن الباحثون من تحقيق التحكم بدقة على مستوى الأصابع الفردية، مما يشير إلى قفزة نوعية نحو تحسين حياة ذوي الإعاقة.

وقد طوّر الفريق البحثي، بقيادة البروفيسور بن هى، نظامًا يمكّن المستخدمين من التحكم في الأصابع الروبوتية من خلال مجرد تخيل حركتها، ونجح المتطوعون في أداء مهام باستخدام اثنين أو ثلاثة أصابع دون الحاجة إلى تحريك أي عضلة. هذا الابتكار يمثل خطوة هامة نحو زيادة استقلالية الأفراد الذين يعانون من إعاقات حركية.

اليد الروبوتية الجديدة

قال البروفيسور بن هى، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة كارنيجى ميلون: “في دراستنا، استطاع المشاركون تنفيذ مهام تحكم متعددة الأصابع بنجاح بمجرد التفكير في تلك الحركات”. يترجم النظام إشارات تخطيط كهربية الدماغ إلى حركات آلية للأصابع من خلال استراتيجية فك تشفير تعتمد على التعلم العميق، مما يجعل التحكم أكثر فاعلية.

تم تصميم شبكة عصبية لتحليل نية المستخدم الحركية بدقة مستمرة، متجاوزة القيود المكانية المرتبطة بأساليب تخطيط كهربية الدماغ التقليدية. وقد أظهرت الدراسة أن هذا الإنجاز تحقق بفضل استراتيجية فك التشفير الجديدة وآلية ضبط شبكي متقدمة، مما يسمح بتفاعل أكثر ديناميكية بين إشارات الدماغ والحركات الروبوتية.

على مدار عقدين من الزمن، كرّس البروفيسور بن هى جهوده في تطوير واجهات الدماغ والحاسوب، حيث قاد مختبره العديد من الابتكارات الرائدة مثل أول رحلة لطائرة بدون طيار وتحكم ذراع آلية. يبدو أن هذا الإنجاز الأخير يقرّب عملية استخدام هذه التقنية في الحياة اليومية، حيث يُظهر نظام التحكّم الجديد قدرة متزايدة على محاكاة البراعة الطبيعية لليد البشرية، وهو هدف طالما انتظرته صناعة الأطراف الاصطناعية.