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El sensor convierte las señales del antebrazo para controlar las manos protésicas

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Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han desarrollado un sensor que se puede llevar puesto y que puede medir las señales eléctricas en el antebrazo y utilizar la IA para correlacionarlas con los gestos de la mano, como los movimientos de los dedos individuales.

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El equipo demostró que el sistema puede controlar una mano protésica robótica y que puede proporcionar una forma de que los amputados realicen movimientos delicados con tales dispositivos.

El sensor flexible puede medir señales eléctricas en 64 áreas discretas del antebrazo y un chip eléctrico utiliza la IA para interpretar estas señales como gestos específicos de la mano. El usuario puede entrenar el sistema para reconocer gestos de mano únicos, y hasta ahora, el equipo lo ha entrenado con éxito para reconocer con precisión 21 gestos diferentes, incluyendo una mano plana, un pulgar arriba y un puño.

"Cuando quieres que los músculos de tus manos se contraigan, tu cerebro envía señales eléctricas a través de las neuronas del cuello y los hombros a las fibras musculares de los brazos y las manos", dijo Ali Moin, un investigador que participa en el estudio. "Esencialmente, lo que los electrodos del manguito están detectando es este campo eléctrico. No es tan preciso, en el sentido de que no podemos precisar qué fibras exactas fueron disparadas, pero con la alta densidad de los electrodos, todavía puede aprender a reconocer ciertos patrones"

El sistema utiliza la IA para interpretar las señales. Esto ocurre a bordo, y no depende de la computación en nube, lo que hace que la interpretación de los datos sea más rápida y ayuda a mantener los datos del paciente seguros y privados. "En nuestro enfoque, implementamos un proceso donde el aprendizaje se hace en el propio dispositivo", dijo Jan Rabaey, otro investigador involucrado en el proyecto. "Y es extremadamente rápido: sólo tienes que hacerlo una vez, y comienza a hacer el trabajo. Pero si lo haces más veces, puede mejorar. Por lo tanto, está aprendiendo continuamente, que es como los humanos lo hacen."

El sistema de IA incluido, llamado algoritmo de computación hiperdimensional, significa que puede actualizarse constantemente a medida que se dispone de nueva información. Por ejemplo, si las señales eléctricas cambian porque la piel de un usuario se vuelve sudorosa, el sistema puede incorporar esta nueva información en su interpretación de datos.

"En el reconocimiento de gestos, tus señales van a cambiar con el tiempo, y eso puede afectar al rendimiento de tu modelo", dijo Moin. "Pudimos mejorar enormemente la precisión de la clasificación actualizando el modelo en el dispositivo"

Los investigadores esperan que el sistema permita un control protésico delicado. Vea un video abajo sobre cómo se hacen los sensores y cómo pueden controlar una mano protésica.