格拉斯哥大學(xué)工程師的目標(biāo)是掌握改進(jìn)的人機(jī)界面
格拉斯哥大學(xué)的研究人員正在著手尋找一種新方法來監(jiān)測和測量神經(jīng)細(xì)胞將信息傳遞到骨骼肌時產(chǎn)生的微小信號。
歐盟資助的一項(xiàng)名為 MAGNABLE 的研究項(xiàng)目可以使未來幾代的假肢能夠直接響應(yīng)用戶肌肉的指令。
它還可以改善對數(shù)字空間的控制,消除虛擬或擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)中對手持控制器的需求,轉(zhuǎn)而支持可穿戴設(shè)備。
在接下來的兩年中,MAGNABLE 團(tuán)隊(duì)將致力于開發(fā)一種新的人機(jī)界面,該界面可以通過測量肌肉的磁場產(chǎn)生高分辨率、低噪聲的肌肉活動掃描。
目前,監(jiān)測肌肉活動廣泛使用的方法是肌電圖或 EMG,它從皮膚上的電極獲取讀數(shù)。
然而,這些讀數(shù)的靈敏度受到需要通過肌肉和皮膚讀取信號的限制,這會削弱信號的清晰度。這種限制使得 EMG 難以用于假肢等人機(jī)界面設(shè)備。
一種提議的解決方案是通過手術(shù)將 EMG 傳感器直接植入肌肉組織中,以提高它們檢測信號的能力。然而,這種植入方式伴隨著相關(guān)的感染風(fēng)險,這可能導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的肌肉損傷,使其不適合廣泛采用。
用于肌肉活動記錄的 EMG 的替代方法是肌電圖或 MMG,它有可能在不需要侵入性手術(shù)的情況下提供改進(jìn)的分辨率圖像。
目前,MMG 難以用于肌肉活動監(jiān)測,因?yàn)閬碜约∪獾拇判盘柗茸銐蛐?,以至于地磁場會干擾讀數(shù)。
為了克服這個問題,MAGNABLE 系統(tǒng)將建立在格拉斯哥大學(xué)詹姆斯瓦特工程學(xué)院的發(fā)展基礎(chǔ)上。在學(xué)校的微電子實(shí)驗(yàn)室,研究人員開發(fā)了微型磁傳感器,以測量磁場所需的靈敏度,以實(shí)現(xiàn)肌肉活動監(jiān)測。
隨著項(xiàng)目的進(jìn)展,他們將在這一突破的基礎(chǔ)上開發(fā)一種微芯片,該芯片可以讀取肌肉中的 MMG 數(shù)據(jù),同時屏蔽環(huán)境背景噪音。
一旦微芯片完成,大學(xué)新成立的一個名為 Neuranics Ltd 的衍生公司將尋求將其推向市場,以實(shí)現(xiàn)新形式的人機(jī)交互。Neuranics 是一家開發(fā)可穿戴和可植入人機(jī)界面的神經(jīng)技術(shù)公司。它旨在構(gòu)建支撐傳感微系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)下一代仿生設(shè)備。.
格拉斯哥大學(xué)詹姆斯瓦特工程學(xué)院的 Hadi Heidari 教授是 MAGNABLE 的首席研究員。他說:“MMG 具有很大的潛力來生成我們需要的高分辨率數(shù)據(jù),以便創(chuàng)建可以由肌肉運(yùn)動控制的高性能神經(jīng)接口,就像真正的四肢一樣。
“我們正在開發(fā)的技術(shù)也可以整合到臂帶或其他可穿戴設(shè)備中,以實(shí)現(xiàn)與虛擬和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的真實(shí)交互。
“我期待在未來幾年與格拉斯哥大學(xué)和 Neuranics Ltd 的同事一起解決一些困難的挑戰(zhàn),并將這項(xiàng)技術(shù)推向市場。神經(jīng)學(xué)是一個強(qiáng)大的動力,它將破壞與中樞、外圍和自主神經(jīng)系統(tǒng)交互的現(xiàn)狀?!?/span>
MAGNABLE 得到了歐盟的 Marie Sk?odowska-Curie Actions 的支持。