Moderno prótesis biónicas de manoAunque es mecánicamente avanzada, alberga graves problemas en la experiencia del usuario. Un estudio realizado en la Universidad de Utah (EE.UU.) revela por qué se suelen abandonar estas prótesis y cómo se aborda este problema. Estudio, inteligencia artificial un sistema de control que permite a los usuarios utilizar la prótesis de forma más intuitiva. La investigación avanza junto con experimentos en los que participan tanto personas con amputaciones como participantes intactos.
Una proporción significativa de individuos con amputación de miembro superior no utilizan manos biónicas avanzadas a largo plazo. Jake George, miembro del equipo que lleva a cabo la investigación, informa de que este porcentaje es de hasta el 50%. La razón principal es que la prótesis requiere un control consciente constante. Párate a pensar; cuando utilizas tu mano natural, no manejas los dedos individualmente. A pesar de ello, la mayoría mano biónicaespera una orden deliberada del usuario para cada movimiento. Esto supone una pesada carga mental en el uso cotidiano.
La mano natural funciona mediante reflejos y circuitos de retroalimentación. Cuando un objeto empieza a deslizarse, se activan los receptores de las yemas de los dedos. Estas señales ajustan la fuerza de agarre en un plazo de 60 a 80 milisegundos. Las manos biónicas comerciales carecen de este mecanismo reflejo. Por tanto, el usuario tiene que ajustar constantemente la fuerza y la posición de los dedos. En particular electromiografía resulta muy difícil mantener constante la señalización muscular.
El equipo de investigación se propuso resolver este problema desde el punto de vista de los sensores y el software. Se compró una mano biónica comercial y se sustituyeron las puntas de los dedos por sensores especiales. Estos sensores recubiertos de silicona podían medir tanto la proximidad como la presión aplicada. Los datos recogidos, desarrollados controlador de inteligencia artificial por el sistema. El sistema controlaba cada dedo de forma independiente. Así, la mano se adaptaba automáticamente a la forma del objeto.
El equipo de investigación no cedió el control total a la máquina
El enfoque desarrollado en este punto no se basaba en la autonomía total. El sistema no tomaba decisiones por el usuario. En su lugar, asumía un papel de apoyo en segundo plano. Cuando el participante quería apretar el agarre, la mano se lo permitía. Cuando quería aflojarla, el participante mantenía el control. La IA sólo regulaba la fuerza de agarre y la alineación de los dedos. Esta estructura ofrecía un modelo que los investigadores describieron como «control compartido».
Las pruebas de laboratorio demostraron claramente la eficacia del sistema. Se pidió a los participantes que sostuvieran vasos de papel y transportaran huevos. Con la inteligencia artificial desactivada, el porcentaje de aciertos fue muy bajo. Cuando se activó el sistema, la tasa de éxito aumentó a más del 80%. Además, los participantes necesitaban concentrarse menos al utilizar la prótesis. Y esto es mano biónica demostró que la carga mental se reducía en su uso.
En la siguiente fase, los investigadores planean llevar el sistema a entornos reales. El uso doméstico proporcionará datos más complejos para los algoritmos de control. Por otro lado, se subraya que el sistema actual no es tan intuitivo como una mano natural. No obstante, cada avance técnico facilita las tareas cotidianas. Equipo de trabajo, interfaces neuronales y pretende aumentar el ancho de banda de control con métodos como la electromiografía interna. En esta dirección, se mantienen contactos con socios industriales.