|
Zac Vawter, ở Seattle, đã trở thành người đầu tiên trên thế giới được lắp chân robot được điều khiển bằng ý nghĩ của Viện Phục hồi Chicago (RIC).
Thiết bị mới của RIC, đã được các chuyên gia hoàn thành sau 4 năm miệt mài nghiên cứu, là chân robot đầu tiên thuộc dạng này, theo báo cáo đăng trên chuyên san New England Journal of Medicine.
Vawter, bị mất chân phải từ gối trở xuống trong một tai nạn mô tô vào năm 2009, đã giới thiệu nguyên mẫu ban đầu hồi tháng 11 năm ngoái, khi anh leo đến tầng thứ 103 của tòa tháp Willis ở Chicago.
Kể từ đó, phần mềm của chân robot được cải thiện đáng kể, cho phép Vawter thực hiện độc lập các bước chân, không bị giới hạn bởi những chuyển động cơ bản như đi và leo cầu thang, theo tờ Chicago Tribune.
Chế tạo chân robot điều khiển bằng ý nghĩ khó hơn tay robot với công nghệ tương tự, do các động cơ dù nhỏ nhưng phải đủ mạnh để cung cấp năng lượng cho hoạt động đứng và di chuyển, theo NBC News dẫn lời Trưởng nhóm nghiên cứu Levi Hargrove của RIC. Do vậy, chi phí đổ vào dự án này phải nhiều hơn hẳn so với việc chế tạo cánh tay. “Nếu có sai sót khiến người dùng bị ngã, hậu quả có thể thê thảm và chúng tôi muốn tránh nguy cơ đó bằng mọi giá”, Hargrove nói tiếp.
Khi một người nghĩ đến chuyện di chuyển phần chân dưới, tín hiệu từ não sẽ được gửi xuống cột sống và thông qua các dây thần kinh đến nhóm cơ của chân. Tuy nhiên, khi bị đoạn chi, các tín hiệu thần kinh chạy đến khớp gối hoặc mắt cá chân và dừng lại ở đó, không đi tiếp được đến các cơ đã mất. Để vượt qua vấn đề này, đầu tiên các nhà nghiên cứu thực hiện phẫu thuật nhằm chuyển hướng các tín hiệu thần kinh ở chân Vawter.
Theo đó, các tín hiệu sẽ chạy đến phần cẳng dưới thay vì tới cơ gân khoeo khỏe mạnh nằm ở phần trên của chân. Kế đến, các điện cực được lắp vào chân để phát hiện những tín hiệu điện tử từ các lần co cơ. Một chương trình máy tính sẽ giải mã những tín hiệu này để diễn dịch thành chuyển động trên thực tế của bệnh nhân. Các cảm biến cơ khí trên chân robot (bao gồm gia tốc kế và con quay hồi chuyển) cũng thu thập dữ liệu để hỗ trợ việc điều khiển.
Nói tóm lại, để hoạt động, hai dây thần kinh bên trong chân của Vawter được kết nối đến cơ gân khoeo, và khi các dây thần kinh này liên lạc với những cảm biến của chân robot, thông điệp sẽ được chuyển đến máy tính lắp sẵn bên trong. Và máy tính sẽ “nói” với đầu gối cần phải gập hoặc duỗi thẳng.
Nhờ vào chân robot kỹ thuật mới, Vawter có thể đi trên nền đất phẳng, leo lên/xuống cầu thang, lên/xuống dốc, thực hiện các chuyển động chuyển tiếp mà không bị ngưng trệ như chân cơ khí bình thường. Tuy nhiên, hiện Vawter sẽ vẫn cần dùng chân cơ khí khi trở về nhà, vì chân robot nguyên mẫu vẫn chưa được hoàn thiện. Đây là dự án trị giá 8 triệu USD do lục quân Mỹ đầu tư nhằm trang bị cho các quân nhân bị mất chi trong lúc chiến đấu, cũng như người già yếu trong vòng 3 - 5 năm tới, theo Bloomberg. Ngoài RIC, các tổ chức nghiên cứu khác cũng tham gia dự án này, bao gồm Đại học Vanderbilt, Viện Công nghệ Massachusetts, Đại học đảo Rhode và Đại học New Brunswick.
|
