Специалисты Университета Лобачевского (Нижний Новгород) впервые в России разработали и продемонстрировали систему управления роботами на базе мемристоров, способную распознавать и обрабатывать сигналы мозга. Как сообщили в пресс-службе вуза, технология позволяет управлять робототехническими комплексами, протезами и даже беспилотниками при помощи силы мысли. Разработка может найти широкое применение в медицине, инженерии и авиационных технологиях, передает inbusiness.kz со ссылкой на unn.ru.
Проект был реализован в учебном дизайн-центре электроники ННГУ им. Н. И. Лобачевского, где была создана система нейроуправления на мемристорной элементной базе. Технология делает взаимодействие человека с машиной более точным, быстрым и энергоэффективным. Потенциально она способна значительно улучшить возможности пользователей инвалидных колясок, протезов, экзоскелетов и других устройств, управляемых мозговыми сигналами. Также систему можно адаптировать для работы в операторских комплексах БПЛА, повысив точность и отзывчивость управления.
"Чем сложнее действие, тем больше сигналов мозга необходимо зарегистрировать и обработать. Благодаря компактному размеру и быстродействию мемристоров для этого не понадобятся дополнительные компьютерные мощности. Нейросигналы можно будет обрабатывать на миниатюрных мобильных вычислителях, и передавать их на систему управления с помощью беспроводной связи. Новая электронная компонентная база позволит снизить энергопотребление, а значит, уменьшить вес и размер устройства. Система нейроуправления на мемристорах будет мобильной, компактной, энергоэффективной", – рассказал соавтор разработки, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ Сергей Щаников.
Образец системы создан междисциплинарной командой учёных, студентов и аспирантов университета. Оператор управляет действиями робота с помощью моторного воображения. Обучение происходит по специальной методике, в ходе которой человек учится мысленно представлять различные движения. Эти сигналы мозга фиксируются и направляются на анализ в нейроинтерфейс, оснащённый мемристорным чипом.
"Сначала он учится представлять различные действия, при этом сигналы мозга фиксируют и анализируют. Зарегистрированные сигналы мозга поступают для анализа в систему нейроуправления – блок с мемристорным чипом, который может располагаться как на операторе, так и на самом роботе или протезе", – рассказала соавтор разработки, лауреат премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных, профессор кафедры нейротехнологий ННГУ Сусанна Гордлеева.
Сигналы считываются с помощью классического ЭЭГ-шлема и передаются по беспроводной сети (Wi-Fi) на плату с мемристорным чипом. Там происходит обработка сигнала и его трансляция в команду для исполнительного устройства — робота или другого элемента. Оператор может в режиме реального времени корректировать команду, например, изменять направление движения.
"Исследования по нейроуправлению робототехническими комплексами в Университете Лобачевского развиваются уже более 10 лет. Но наша разработка – новый шаг в этом направлении. Мемристоры были использованы в нейроуправлении впервые в России. Мемристорные чипы, разработанные нашим коллективом, изготавливают в лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ совместно с НИИИС – Научно-исследовательским институтом измерительных систем им. Ю. Е. Седакова", – сообщил заведующий лабораторией мемристорной наноэлектроники Алексей Михайлов.
Читайте по теме:
В Британии ученые начали создавать искусственную ДНК человека
