Taustaa

Kymmenen vuotta sitten Benjamin Choi oli kiehtonut dokumentista mieliohjatusta proteesista. Teknologia hämmästytti häntä, mutta hän oli huolissaan sen korkeista kustannuksista ja invasiivisesta luonteesta.

Inspiraatio ja innovointi

Kun pandemia iski vuonna 2020, Choi, kymmenennen luokan oppilas, huomasi, että hänellä oli runsaasti vapaa-aikaa. Innostuneena dokumentaarista, jonka hän oli nähnyt vuosia aiemmin, hän päätti rakentaa vähemmän invasiivisen ja edullisemman proteesin.

Siskonsa 3D-tulostimen ja kalastuslangan avulla Choi suunnitteli ja rakensi itsenäisesti robottikätensä ensimmäisen version. Se käytti aivosähkökäyrädataa ja pään eleitä liikkeidensä ohjaamiseen.

Edistyminen ja parannukset

Yli seitsemänkymmenenviiden suunnitteluversion jälkeen Choin proteesi on nyt valmistettu teollisuuslaatuisista materiaaleista ja sitä ohjaa keinotekoinen äly (AI). Se toimii algoritmilla, joka tulkitsee käyttäjän aivosähkökäyrät, jolloin hän voi ohjata kättä ajatuksillaan.

Käsi, jonka valmistaminen maksaa noin 300 dollaria, on murto-osa muiden kehittyneiden proteesien hinnasta. Se käyttää aivosähkökäyrää (EEG) välttääkseen tarpeen invasiiviselle aivoleikkaukselle.

Tekoäly ja koneoppiminen

Choin proteesiin upotettu tekoälymalli tulkitsee aivosähkökäyrädataa ja muuntaa sen ennusteiksi käyttäjän aiottuista liikkeistä. Käsi reagoi myös pään eleisiin ja tarkoituksellisiin silmänräpäyksiin.

Luoakseen tekoälymallinsa Choi työskenteli aikuisten vapaaehtoisten kanssa keräten heidän aivosähkökäyrädataansa ja kouluttaen mallia erottamaan eri aivosignaalit toisistaan. Malli oppii jatkuvasti käyttäjän aivosähkökäyristä, parantaen tarkkuuttaan ajan mittaan.

Vaikutus ja potentiaali

Choin keksintö on tuonut hänelle tunnustusta ja palkintoja, mukaan lukien paikka Regeneron Science Talent Searchin 40 parhaan finalistin joukossa. Sillä on potentiaalia mullistaa protetiikan ja apuvälineiden ala.

Sovellukset protetiikan ulkopuolella

Choi uskoo, että hänen aivosähkökäyräalgoritmillaan voisi olla sovelluksia myös protetiikan ulkopuolella. Sitä voitaisiin käyttää pyörätuolien, apuvälineiden ja kommunikaatiolaitteiden ohjaamiseen ALS-potilaille.

Tulevaisuuden suunnitelmat

Choi suunnittelee opiskelevansa insinööritieteitä yliopistossa ja jatkavansa proteesinsa parantamista. Hän aikoo tehdä kliinisiä tutkimuksia yläraajan menettäneiden potilaiden kanssa ja tutkia algoritmin potentiaalia muissa sovelluksissa.

Johtopäätös

Benjamin Choin mieliohjattu proteesi on todiste innovoinnin, insinööritaidon ja ihmisluonteen voimasta. Sen alhaiset kustannukset, ei-invasiivinen luonne ja potentiaaliset sovellukset tekevät siitä lupaavan ratkaisun amputoiduille ja vammaisille henkilöille.