รีเซต

ทีมวิจัยจากออสเตรเลียเผยโฉมระบบสั่งการหุ่นยนต์ด้วยความคิด

ทีมวิจัยจากออสเตรเลียเผยโฉมระบบสั่งการหุ่นยนต์ด้วยความคิด
TNN ช่อง16
14 เมษายน 2566 ( 09:00 )
88
ทีมวิจัยจากออสเตรเลียเผยโฉมระบบสั่งการหุ่นยนต์ด้วยความคิด

การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร ACS Applied Nano Materials เปิดเผยว่า ทีมงานวิจัยจากออสเตรเลีย ได้ผลิตเซนเซอร์แบบที่สามารถอ่านค่าแม่เหล็กไฟฟ้าของสมองได้โดยไม่ต้องโกนผม ทั้งยังสแกนผ่านส่วนเว้าและส่วนโค้งของศีรษะได้ทันที โดยการสร้างโครงสร้างรูปแบบ 3 มิติแบบพิเศษ โดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิดนีย์ (UTS) ได้พัฒนาเทคโนโลยีไบโอเซนเซอร์ที่ทำให้สามารถควบคุมหุ่นยนต์และเครื่องจักรได้ด้วยการสั่งการผ่านความคิด ซึ่งกองทัพออสเตรเลียและศูนย์นวัตกรรมกลาโหม ร่วมกับศาสตราจารย์ ชิน เติ้ง หลิน (Chin-Teng Lin) และศาสตราจารย์ฟรานเชสกา ลาโคปี (Francesca Iacopi) จากภาควิชาวิศวกรรมศาสตร์ และไอที จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิดนีย์ (UTS) เลือกใช้เทคโนโลโลยี EEG เพื่อสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์นี้


สำหรับเทคโนโลยี อีเลคโทรเอนซ์พาโลกราฟี (Electroencephalography - EEG) เป็นเทคนิคการแพทย์สำหรับการตรวจสอบสัญญาณไฟฟ้าจากสมองโดยการฝังหรือวางขั้วไฟฟ้าพิเศษไว้บนหนังศีรษะ โดยเทคนิค EEG ไม่เพียงแต่ช่วยในการวินิจฉัยปัญหาทางระบบประสาท แต่ยังอาจใช้ในการต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรซึ่งใช้คลื่นสมองสั่งงานวัตถุจากภายนอก เช่นการใช้ขาเทียม หุ่นยนต์ หรือแม้แต่ใช้ในการเล่นวิดีโอเกมได้


ที่มาของรูปภาพ acs.org


สำหรับการใช้งาน EEG ตามปกติ จะใช้เซนเซอร์แบบ “เปียก" (Wet) หมายถึงเซนเซอร์ที่ยึดติดกับหนังศีรษะโดยใช้เจลนำสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งอาจทำให้หนังศีรษะระคายเคืองและทำให้เกิดอาการแพ้ได้ในบางครั้ง


นักวิจัยจึงเริ่มค้นคว้าเซนเซอร์ "แบบแห้ง" ที่ไม่ต้องใช้เจลเพื่อเป็นทางเลือกใหม่ ๆ แต่ยังไม่มีเซนเซอร์ตัวใดมีประสิทธิภาพดีเท่าเซนเซอร์เปียก และแม้ว่าวัสดุนาโน เช่น กราฟีน อาจเป็นทางเลือกที่ได้ผล แต่ลักษณะที่แบนและมักจะเป็นขุยของกราฟีน ทำให้วัสดุนี้ไม่เข้ากับส่วนโค้งที่ไม่สม่ำเสมอของกะโหลกศีรษะมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้งานเป็นเวลานาน


ด้วยเหตุนี้ ศ.ฟรานเชสกา ลาโคปี และทีมวิจัยจึงได้เริ่มพัฒนาเซนเซอร์กราฟีน 3 มิติ โดยเสริมวัสดุให้กลายเป็นกราฟีนโพลีคริสตัลไลน์ ซึ่งสามารถตรวจสอบการทำงานของสมองได้อย่างแม่นยำในขณะที่ไม่มีสิ่งกีดขวาง ทีมวิจัยยังได้ผลิตโครงสร้างเคลือบกราฟีน 3 มิติจำนวนมากที่มีรูปร่างและรูปแบบแตกต่างกัน โดยแต่ละชิ้นมีความหนาประมาณ 10 มิลลิเมตร


ผลการวิจัยพบว่า โครงสร้างแบบหกเหลี่ยมตรวจสอบสัญญาณสมองบนพื้นผิวโค้งบริเวณท้ายทอยที่มีผมได้ดีที่สุด ซึ่งเป็นส่วนคอร์เทกซ์ของสมอง โดยนักวิจัยใช้เซ็นเซอร์ 8 ตัวรวมกันเป็นแถบคาดศีรษะแบบยืดหยุ่นที่ยึดเซ็นเซอร์ไว้ด้านหลังศีรษะ จากนั้น ทีมวิจัยใช้เซนเซอร์ร่วมกับชุดหูฟัง AR (Augmented Reality) ที่สามารถแสดงสัญญาณภาพได้และอิเล็กโทรดมาเชื่อมต่อ ก็พบว่า ทีมงานสามารถแปลงสัญญาณจากสมองเป็นคำสั่งควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ 4 ขาโดยไม่ต้องใช้มือได้โดยสมบูรณ์


อย่างไรก็ตาม ระบบ EEG ที่ใช้อิเล็กโทรดกราฟีนโพลีคริสตัลไลน์แบบใหม่ยังทำงานได้ไม่ดีเท่ากับเซ็นเซอร์แบบเปียก นักวิจัยเชื่อว่าการศึกษาของพวกเขาเป็นก้าวแรกสู่การสร้างเซ็นเซอร์แบบแห้งที่ทนทาน แต่ยังคงความใช้งานง่าย ซึ่งจะช่วยขยายการใช้งานส่วนต่อประสานสมองกับเครื่องจักรให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น


ทีมผู้สร้างระบุว่า ระบบอินเทอร์เฟซที่ช่วยเชื่อมต่อระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์นี้ นอกจากสร้างขึ้นเพื่อการใช้งานทางทหารแล้ว เทคโนโลยีนี้ยังมีบทบาทในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น ภาคการผลิตที่ซับซ้อน การบินและอวกาศ และการดูแลสุขภาพ เช่น การอนุญาตให้ผู้พิการสามารถควบคุมรถเข็นวีลแชร์หรือใช้ขาเทียมไปด้วย


การศึกษาฉบับสมบูรณ์ได้รับการเผยแพร่ใน ACS Applied Nano Materials


ที่มาของข้อมูล interestingengineering

ที่มาของรูปภาพ DeepMind



ยอดนิยมในตอนนี้

แท็กยอดนิยม

ข่าวที่เกี่ยวข้อง