Протезирование в значительной степени построено так, чтобы выглядеть и функционировать как конечность, которую они заменяют. Но так не должно быть. Протезирование для конечностей с ампутированными конечностями больше похоже на изогнутые металлические пружины, чем на заменяемые ими. И теперь группа студентов в Германии работает над цифровым протезом руки, который позволит пользователям напрямую управлять компьютером.
Управлять мышью или трекпадом с традиционным протезом достаточно сложно, поэтому обычной практикой является обучение работе с противоположной рукой. Дэвид Кальтенбах, Лукас Рекс и Максимилиан Махал, студенты-дизайнеры Берлинской школы искусств им. Вайсензее, создали прототип нового устройства, которое отслеживает жесты в ампутированной конечности и переводит их в компьютерные команды - прокрутка, щелчок, щелчок правой кнопкой мыши.
«Если вы работаете в офисе, вам приходится иметь дело с компьютерами, и если вы скучаете по руке… тогда, очевидно, очень неудобно пользоваться настольным компьютером, и реального решения для этого нет», - говорит Рекс.
По словам Ули Майера, сертифицированного протезиста и ортопеда из немецкой компании Ottobock, производящей протезы, большинство ампутаций верхних конечностей вызваны производственными травмами, и большинство из них находятся на работе, которая зависит от рук. «Если вы их потеряете, вы потеряете работу, поэтому вы должны полностью изменить свою жизнь. И вам нужно найти работу, где вы можете работать одной рукой, и эти работы в основном в офисах », - говорит Майер. «Просто попробуй поработать однажды одной рукой на компьютере, и ты поймешь, о чем я говорю».
Майер посетил класс, в котором участвовали Кальтенбах, Рекс и Махал, читая лекции по протезированию и программам Оттобока. Он помог студентам задумать проект, который они называют «Ярлык», основываясь на своем опыте технического специалиста по уходу за пациентами. «Это необходимо для пациентов с верхними конечностями, и вещи, существующие на рынке, ужасны», - говорит Майер.
Студенты-дизайнеры в Берлинской школе искусств им. Вайсензее создали прототип нового устройства, которое отслеживает жесты в ампутированной конечности и переводит их в компьютерные команды. (Ярлык) 
Оптический датчик, такой как датчик на нижней стороне мыши, размещен в браслете, который вращается вокруг обычного протеза. (Ярлык) 
Как и мышь, она отслеживает движение относительно столешницы и переводит ее в курсор. (Ярлык) 
Микроконтроллер, размещенный в браслете, запускает код для преобразования определенных движений в выходные данные, такие как прокрутка, масштабирование, перетаскивание и т. Д., А затем устройство передает это на компьютер через Bluetooth. (Ярлык) 
Миоэлектрические датчики, установленные на остаточной конечности, отслеживают небольшие напряжения, которые проходят по оставшимся нервам. (Ярлык) Ярлык состоит из двух частей. Оптический датчик, такой как датчик на нижней стороне мыши, размещен в браслете, который вращается вокруг обычного протеза. Как и мышь, она отслеживает движение относительно столешницы и переводит ее в курсор. Миоэлектрические датчики, установленные на остаточной конечности, отслеживают небольшие напряжения, которые проходят по оставшимся нервам. Это немного похоже на то, как люди с ампутированными конечностями все еще могут чувствовать руку, которой у них нет; после ампутации ваш мозг все еще может посылать сигналы сжимать, сжимать, скручивать и многое другое. Микроконтроллер, размещенный в браслете, запускает код для преобразования определенных движений - например, касаясь большим пальцем указательного пальца или сгибая руку назад - в выходные данные, такие как прокрутка, масштабирование, перетаскивание и т. Д., И затем устройство связывается это к компьютеру через Bluetooth.
На самом деле уже есть целая категория миоэлектрического протезирования - это своего рода стандарт для высокопроизводительного электрического протезирования. Датчики работают точно так же, но вместо этого они управляют самим протезом, запуская электродвигатели, чтобы хвататься за пальцы или вращать запястье. Есть и другие методы компьютерного интерфейса, от голосовой активации и транскрипции (с такими программами, как Siri и Dragon) до мозговых интерфейсов компьютерного управления. Эти технологии либо предназначены для более конкретных сценариев, либо все еще находятся на ранних стадиях.
«Мы не пытаемся восстановить то, что было раньше, например, создать плохую копию органической руки», - говорит Рекс. «Почему бы не обойти интерфейс, который был создан для обычных рук, а скорее напрямую общаться с цифровой инфраструктурой?»
Кальтенбах, Рекс и Махал все еще находятся на стадии прототипирования. Корпус, напечатанный на 3D-принтере, содержит готовые компоненты, которые нужно будет переделать, чтобы они поместились в браслет намного меньшего размера. В настоящее время студенты участвуют в ускорителе DesignFarmBerlin и работают над улучшением каталога жестов, а также уменьшением и уточнением его. Майер поделился идеей об Оттобоке и говорит, что многие люди с ампутированными конечностями взволнованы, чтобы испытать это. Однажды такая технология может появиться в традиционном протезе, как одна из его многочисленных функций.
