تلفیق ذهن و ماشین در نسل جدید ویلچرها

افراد ناتوان جسمی‌ یا معلولان از این پس می‌توانند با استفاده از ویلچری که تنها به‌وسیله افکار کنترل می‌شود، به هدایت و جابه‌جایی خود در محیط اطرافشان بپردازند. این ویلچر که به وسیله تیمی ‌از محققان دانشگاهی در اسپانیا و برای افراد دارای ناتوانی‌هایی شدید عصبی و عضلانی طراحی شده است، می‌تواند حتی در اماکن و محیط‌های شلوغ و ناآشنا نیز مورد استفاده واقع شود.

کد خبر: ۲۵۲۰۶۸

برای هدایت این ویلچر، کاربران روی یکی از چند مقصد احتمالی در یک نقشه سه‌بعدی از محیط پیرامونشان که روی صفحه نمایشی در مقابلشان ظاهر می‌شود، تمرکز می‌کنند. کاربران کلاهی را که دارای 16 الکترود تعبیه شده است؛ به سر می‌کنند و این الکترودها که در اطراف پوست سر قرار می‌گیرند،‌وظیفه ردیابی و پیدا کردن نوساناتی با طول یک هزارم ثانیه در فعالیت مغزی را انجام می‌دهند که به هنگام دنبال کردن و نگاه کاربر در نقطه‌ای روی صفحه اتفاق می‌افتد و با یک مقصد هدف منطبق می‌شود. به گفته طراحان این فناوری، همچنان که کاربر اطلاعات نقشه روی صفحه نمایش را اسکن می‌کند، نقطه‌ای آبی به طور متناوب روی هر مقصد احتمالی چشمک می‌زند. زمانی که نقطه چشمک زن در موقعیتی واقع شد که کاربر در جستجوی آن است، موجب برانگیختن نوسانی در فعالیت مغزی فرد می‌شود که به‌وسیله الکترودها ردیابی می‌شود. در این زمان رایانه با مقایسه توالی چشمک‌ها با فعالیت مغزی کاربر و موقعی که یکی از این فلاش‌ها با یکی از نوسانات منطبق شود، نتیجه را تفسیر به جایی می‌کند که کاربر می‌خواهد برود.

برای ایجاد این نقشه سه‌بعدی از لیزری استفاده می‌شود که جلوی صندلی سوار شده است و به طور دائم محیط پیرامونش را اسکن کرده و تصاویر گرفته شده را به روز می‌کند. حسگرهای تعبیه شده روی چرخ‌ها نیز تعداد گردش‌ها را محاسبه می‌کنند تا موقعیت ویلچر در هنگام حرکت و جابه‌جایی را مسیریابی و تعقیب کند. در واقع این ویلچر جدید از نقشه و حسگرهایش برای هدایت و راندن کاربران به سمت مقصدشان و اجتناب از هرگونه موانع در طول راه استفاده می‌کند.

در سال 2006 همین گروه تحقیقاتی نشان دادند که چگونه 4 کودک دچار فلج مغزی توانستند از یک صفحه نمایش لمسی که مدلی اولیه ای از ویلچر امروزی بود استفاده کنند. کودکان موفق شده بودند از صفحه نمایش لمسی برای راهبری و هدایت مسیر در شلوغی اطرافشان استفاده کنند و در خلال گذراندن روز مدرسه خود بتوانند دائما به تغییر محیط بپردازند. اما گروه تحقیقاتی در تحقیقی که همین اواخر در همایش بین‌المللی اتوماسیون و رباتیک ارائه شد به آزمایشی جدید دست زدند و نشان دادند چگونه 5 داوطلب سالم قادر به کنترل این ویلچر جدید تنها با استفاده از افکارشان بودند. به اعتقاد محققان، از آنجا که الگوی فعالیت الکتریکی در مغز هر فرد منحصر به همان فرد است، هر داوطلب به فراگیری کار با این سامانه پرداخت تا واکنش‌هایشان را از طریق تمرکز کردن بر روی نقاط متعدد در مجموعهای از تصاویر آزمایشی ردیابی کند. داوطلبان سپس آموختند که چگونه ویلچرشان را از طریق هدایت و تعقیب آن در حول مسیری مجازی کنترل کنند. زمانی که داوطلبان این آزمایش را تکمیل کردند به صورت آزاد و راحت در ویلچر واقعی قرار گرفتند و از آنها خواسته شد 2 مسیر در محیط آزمایشگاه را کامل کنند؛ یک مسیر برای آزمون این که صندلی چگونه می‌تواند موانع را راهبری و هدایت کند و دیگری برای نشان دادن مسیریابی و هدایت در یک فضای آزاد طراحی شده بود. نتایج آزمون نشان داد که داوطلبان موفق شدند در حدود 45 دقیقه از این ویلچر استفاده کنند. به گفته محققان هدف این کار نشان دادن قابلیت استفاده فناوری جدید بود به نحوی که کلیه داوطلبان با موفقیت توانستند وظایف راهبری و هدایت مسیر را به انجام برسانند و آموختند چگونه با این وسیله به طریقی مشابه رفتار کنند.

معرفی این فناوری جدید در حالی صورت می‌گیرد که نخستین ویلچری محسوب نمی‌شود که با امواج مغزی کنترل می‌شود، اما به گفته محققان دانشگاه اسکس انگلستان این ویلچر تنها طرح برای جای دادن و ترکیب کردن کنترل ذهنی در سامانه‌ای است که می‌تواند وظایفی همچون راهبری و هدایت، طراحی و برنامه‌ریزی مسیر و اجتناب از تصادم و برخورد را در یک زمان به انجام برساند و در واقع می‌توان این فناوری را به عنوان نخستین ویلچر برای ترکیب نمودن کنترل ذهنی در سامانه‌ای به حساب آورد که قادر به راهبری و هدایت مسیر به طور همزمان است. به اعتقاد طراحان، نمونه اولیه این صندلی می‌تواند در حال حاضر 2 فرمان فکری را در دقیقه پردازش کند. محققان نوید ارتقای بیشتر این فناوری را می‌دهند و در این خصوص خاطر نشان کرده‌اند در صورتی که افراد خواهان به‌کارگیری این صندلی چرخدار برای مدت زمانی طولانی‌تر نظیر زندگی روزمره خود باشند، لازم است تا روش‌های جدیدی برای اتصال الکترودها به پوست سر پیدا شود و این در حالی است که تاکنون حداکثر زمان استفاده از این صندلی در مورد داوطلبان آزمون به مدت 2 ساعت بوده و از طرفی ژل مرطوب مورد استفاده پس از چند ساعت شروع به خشک شدن می‌کند که خود موجب کاهش عملکرد سامانه می‌شود. با این اوصاف گروه محققان معتقدند که از این مشکلات آگاهی دارند و در حال کار کردن روی شیوه‌های جایگزین برای اتصال الکترودهای سامانه هستند و تلاش می‌کنند سرعت واکنش فرامین ویلچر جدیدشان را بدون بروزکاهش در میزان تشخیص و دقت عمل آن تا حد قابل قبولی افزایش دهند. محققان سعی دارند زمینه‌های کنترل بیشتری را برای کاربران فراهم کنند تا به افراد اجازه دهد در حالی که ویلچر را به سمت مقصد مورد نظرشان هدایت می‌کنند، دستورات مورد نظرشان را نیز صادر کنند و ضمن حرکت قادر به تغییر دادن خط سیر خود باشند.