Una mano robótica inteligente para amputados combina el control del usuario y la inteligencia artificial. Los científicos de la EPFL han probado con éxito la nueva tecnología neuroprotésica que combina el control robótico con el control voluntario de los usuarios, abriendo caminos en el nuevo campo interdisciplinario de control compartido para las tecnologías neuroprotésicas.
Los científicos de EPFL están desarrollando nuevos enfoques para mejorar el control de las manos robóticas, en particular para los amputados, que combinan el control individual de los dedos y la automatización para mejorar el agarre y la manipulación. Esta prueba de concepto interdisciplinaria entre neuroingeniería y robótica se probó con éxito en tres amputados y siete sujetos sanos. Los resultados se publicaron en Nature Machine Intelligence.
La tecnología combina dos conceptos de dos campos diferentes. La implementación de ambos juntos nunca se había hecho antes para el control manual robótico, y contribuye al campo emergente de control compartido en neuroprotésica.
Un concepto, de la neuroingeniería, implica descifrar el movimiento intencionado del dedo de la actividad muscular en el muñón del amputado para el control individual del dedo de la mano protésica que nunca antes se había hecho. El otro, de la robótica, permite que la mano robótica ayude a agarrar objetos y mantener contacto con ellos para un agarre robusto.
«Cuando sostienes un objeto en la mano y comienza a resbalar, solo tienes un par de milisegundos para reaccionar», explica Aude Billard, quien dirige el Laboratorio de Sistemas y Algoritmos de Aprendizaje de EPFL. “La mano robótica tiene la capacidad de reaccionar en 400 milisegundos. Equipado con sensores de presión a lo largo de los dedos, puede reaccionar y estabilizar el objeto antes de que el cerebro pueda percibir que el objeto se está deslizando. »
Cómo funciona el control compartido usuario – robot
El algoritmo primero aprende a decodificar la intención del usuario y lo traduce al movimiento de los dedos de la mano protésica. El amputado debe realizar una serie de movimientos de la mano para entrenar el algoritmo que utiliza el aprendizaje automático. Los sensores colocados en el muñón del amputado detectan la actividad muscular, y el algoritmo aprende qué movimientos de las manos corresponden a qué patrones de actividad muscular. Una vez que se comprenden los movimientos de los dedos previstos por el usuario, esta información se puede utilizar para controlar los dedos individuales de la mano protésica.
«Debido a que las señales musculares pueden ser ruidosas, necesitamos un algoritmo de aprendizaje automático que extraiga la actividad significativa de esos músculos y los interprete en movimientos», dice Katie Zhuang, primer autor de la publicación.
Luego, los científicos diseñaron el algoritmo para que la automatización robótica se active cuando el usuario intenta agarrar un objeto. El algoritmo le dice a la mano protésica que cierre los dedos cuando un objeto está en contacto con sensores en la superficie de la mano protésica. Este agarre automático es una adaptación de un estudio previo para brazos robóticos diseñado para deducir la forma de los objetos y agarrarlos basándose solo en información táctil, sin la ayuda de señales visuales.
Quedan muchos desafíos para diseñar el algoritmo antes de que pueda implementarse en una mano protésica disponible comercialmente para amputados. Por ahora, el algoritmo aún se está probando en un robot provisto por una parte externa.
«Nuestro enfoque compartido para controlar las manos robóticas podría usarse en varias aplicaciones neuroprotésicas como las prótesis de mano biónicas y las interfaces cerebro-máquina, aumentando el impacto clínico y la usabilidad de estos dispositivos», dice Silvestro Micera, presidente de la Fundación Bertarelli de EPFL en Neuroingeniería Traslacional y profesor de bioelectrónica en la Scuola Superiore Sant’Anna en Italia.
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Fue en el lejano 2008 cuando la Asociación GSM (GSMA) adoptó una iniciativa industrial que había surgido un año antes y que se denominó Rich Communication Suite. Tras la investigación y desarrollo inicial y sucesivas versiones y pruebas, en noviembre de 2016 se publicó el denominado Perfil Universal de la GSMA, como especificación única que garantice lo que podríamos considerar un estándar que permita a cualquier operadora la interconexión con otras. Así, al año siguiente ya había 47 operadores móviles, 11 fabricantes y dos proveedores de sistemas operativos, ni más ni menos que Google y Microsoft.
El primer fabricante en ofrecer esa tecnología fue Samsung en 2012. Actualmente, se han ido mejorando sus características para ir adaptándose a los nuevos requerimientos, como el cifrado extremo a extremo y, aunque hasta ahora se trataba de un protocolo exclusivo para Android, las últimas noticias de 2024 son que Apple también planea adoptar la mensajería RSC en sus dispositivos. Además, la compatibilidad con este tipo de mensajería es opcional en 4G, pero obligatoria en redes y dispositivos 5G, por lo que podemos decir que estamos en la cuenta atrás para su implantación. ¿Pero de qué se trata entonces y qué ventajas tiene? La mensajería RCS (Rich Communication Services) es un estándar innovador diseñado para potenciar la comunicación en dispositivos móviles. A diferencia de los mensajes de texto convencionales (SMS), el RCS ofrece funcionalidades avanzadas que se asemejan a las características de aplicaciones populares de mensajería, como WhatsApp o iMessage.
Desarrollado como un estándar de la industria por el GSMA, el RCS permite a los usuarios enviar mensajes enriquecidos, que van más allá del texto plano, al tiempo que ofrece una serie de características adicionales como confirmaciones de entrega, indicadores de escritura, intercambio de archivos multimedia de alta calidad, chats grupales mejorados y mucho más:
Contenido Multimedia: El RCS permite compartir fotos, videos, notas de voz y otros tipos de contenido multimedia directamente desde la aplicación de mensajes del teléfono, sin requerir aplicaciones de terceros.
Interacción en Grupo: Al igual que en WhatsApp, puedes crear grupos de chat y comunicarte con varias personas al mismo tiempo.
Emojis, Stickers y Más: El RCS admite emojis, stickers y otros elementos visuales para enriquecer tus conversaciones.
Entrega de Recibos: Puedes recibir confirmaciones de entrega y lectura de tus mensajes.
Integración con Empresas: Las empresas pueden utilizar RCS para enviar notificaciones, recibos de compra y otros mensajes relevantes a sus clientes.
RCS (Servicios de Comunicaciones Enriquecidas) se basa en la tecnología IP (Protocolo de Internet), lo que significa que utiliza la conexión a Internet de los dispositivos móviles para enviar y recibir mensajes. Esto permite una mayor flexibilidad y riqueza en la comunicación, ya que no está limitada por las restricciones de los mensajes SMS tradicionales, que dependen de las redes de telefonía móvil.
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