Anonim

"Krajnji je cilj stvoriti surogat, kao u Avataru, iako je to još jako daleko", kaže Abderrahmane Kheddar, direktor zajedničkog laboratorija za robotiku Nacionalnog instituta za napredne industrijske znanosti i tehnologije u Tsukubi u Japanu. Dio je međunarodnog tima koji se nada da će se takvom tehnologijom zdravim ljudima i onima koji su "zatvoreni" - nesposobanima za kretanje, ali potpuno svjesni - pružiti mogućnost interakcije sa svijetom koristeći surogat tijela.

Teleoperativni roboti, oni koje čovjek može daljinski kontrolirati, postoje već desetljećima. Kheddar i njegovi kolege idu korak dalje. "Prava utjelovljenje nadilazi klasičnu teleprisutnost stvarajući tako osjećaj da je stvar koju utjelovljujete dio vas", kaže Kheddar. "To je osjećaj koji želimo dostići."

Za pokušaj ovog podviga, istraživači s međunarodnim projektom Virtualna utjelovljenja i Robotic Re-utjelovljenja koristili su fMRI za skeniranje mozga studenta Tirosha Shapira dok je zamišljao kako se kreću različitim dijelovima tijela.

n

Ori Cohen na Sveučilištu Bar-Ilan u Ramat Ganu, Izrael, i njegovi kolege prvi su put odveli Shapira kroz nekoliko faza treninga u kojima je pokušao usmjeriti virtualni avatar misleći na pomicanje lijeve ili desne ruke ili noge. Skener djeluje mjerenjem promjena u protoku krvi u primarnom motoričkom korteksu mozga, a pomoću ovog tima tim je uspio stvoriti algoritam koji bi mogao razlikovati svaku misao pokreta (vidi dijagram). Komande su zatim poslane internetskom vezom malom robotu u tehnološkom institutu Béziers u Francuskoj.

Postavljanje je omogućilo Shapiri da svojim mislima kontrolira robota u gotovo stvarnom vremenu, dok je kamera na glavi robota omogućila da ga vidi iz perspektive robota. Kad je pomislio da pomiče lijevu ili desnu ruku, robot se pomaknuo za 30 stupnjeva lijevo ili desno. Zamišljajući pomeranje nogu natjerao je robota da ide naprijed.

Potrebno je malo vremena da robot registrira misao. "Postoji mali zastoj između početka neuronske aktivnosti i kada možemo optimalno klasificirati volonterske namjere", kaže Cohen. Ali kaže da se subjekti mogu prilagoditi tome razmišljajući o predviđenom pokretu prije vremena.

Shapira je sudjelovao u tri ispitivanja, uključujući jedno u kojem je mogao slobodno kretati robota i drugo u kojem je dobio upute da prati osobu oko sobe u francuskom laboratoriju (pogledajte video na newscientist.com/article/dn21995). U trećem je ispitivanju uspješno pilotirao svoj avatar kako bi pronašao čajnik smješten negdje u sobi. Kako bi testirali opseg svojih osjećaja utjelovljenja, istraživači su ga također iznenadili ogledalom (vidi „Iznutra, gledanje van“). "Stvarno sam se osjećao kao da sam tamo", kaže Shapira. "U jednom trenutku veza nije uspjela. Jedan od istraživača pokupio je robota da vidi u čemu je problem i bio sam: "Oi, spusti me!"

Mozak se vrlo lako zavara da u sebi uključi vanjski entitet kao svoj. Prije više od desetljeća, psiholozi su otkrili da mogu uvjeriti ljude da je gumena ruka njihova vlastitaMovie kamera samo tako što su je stavili na stol ispred sebe i pomilovali je na isti način kao i njihova stvarna ruka. "Gledamo u koje vrste senzornih iluzija možemo ugraditi u sljedećoj fazi kako bismo povećali taj osjećaj utjelovljenja", kaže Kheddar. Jedna takva iluzija mogla bi uključivati ​​poticanje mišića na stvaranje osjećaja pokreta (vidi "Osjećaj vjerovati").

Sljedeći korak je poboljšanje surogata. Zamjena trenutnog robota HRP-4, kojeg je u Japanu proizvela kompanija Kawada Industries, povećat će osjećaj utjelovljenja jer je otprilike u visini odraslog čovjeka i ima stabilniji i dinamičniji hod, kaže Kheddar.

Istraživači također precizno prilagođavaju svoj algoritam kako bi tražili obrasce moždane aktivnosti, a ne samo područja koja su aktivna. To će omogućiti svakom misaonom procesu da kontrolira veći raspon pokreta. "Na primjer, mogli biste pomisliti kako pomicati prste različitim brzinama, a mi bismo to mogli uskladiti s različitim brzinama hodanja ili skretanja", kaže Cohen koji je prošlog tjedna predstavio rezultate pokusa utjelovljenja na BioRob 2012 u Rimu u Italiji.

Do sada su samo zdravi ljudi utjelovili surogat. Dalje, istraživači se nadaju da će surađivati ​​s grupama kao što je Adrian Owen na Sveučilištu Western Ontario u Kanadi kako bi testirali svoje surogat na ljudima koji su paralizirani ili zatvoreni.