21-03-2014

PAR CYNTHIA WASHICKO

Des bandes de plastique noir et velcro enveloppent les bras de l’étudiant comme des fils multicolores tourbillonnant jusqu’à petites pinces argentés autour de ses doigts. Une bande correspondante est drapé autour l’arrière de sa tête et étend des tentacules en plastique sur son front.

L’ensemble du système a été développé avec une fonction trompeusement simple en tête : robotisé le bras et la main du porteur.

Même si au départ, cela semble être une scène tout droit d’une émission de science-fiction, c’est le fruit de plusieurs mois de travail effectué par un groupe d’étudiants à Cal State Fullerton.

Comme Micheal Vavro, un informatique junior principal, ouvre et ferme sa main, il met en valeur le fruit de ce travail. VAVRO dit que l’appareil reconnaît les ondes cérébrales créés lorsqu’une personne regarde un certain stimulus et utilise ceux-ci pour déplacer le bras robotique.

« (Nous) pouvons utiliser ce phénomène naturel qui se produit dans votre cerveau comme un moyen de comprendre que quand vous regardez ce stimuli et nous pouvons utiliser ceci pour contrôler n’importe quoi, » dit Vavro. « Le coeur entier de ceci est le fait que nous pouvons profiter de ces phénomènes pour comprendre ce qui se passe dans votre cerveau et ensuite l’utiliser pour faire un mouvement. »

Alors que l’appareil ressemble maintenant à une machine bien huilée, il a fallu presque une année de planning et de prototypes pour la rendre complet.

L’équipe a commencé à travailler sur le bras robotique pendant l’été 2013. La planification initiale, Vavro dit, eut beaucoup à faire pour trouver la bonne technique.

« Il existe tant de façons d’extraire un petit signal, celui que vous recherchez, l’aiguille dans une botte de foin, de cette masse de foin, » a déclaré Vavro. « Avec plusieurs façons de le faire, la question est de savoir dans quelle direction vous voulez aller »

Tel qu’il fonctionne maintenant, le système utilise des expressions du visage de l’utilisateur pour faire fonctionner le bras, a déclaré Hayden Donzé, un informatique senior principal. Bien que ce système fonctionne, dit-il, elle demande de l’entrainement, lequel est difficile pour un nouvel utilisateur pout le bras dès le déballage du carton.

Aller de l’avant, il dit que l’équipe s’efforce de mettre en place un système Steady State Visually Evoked Potentials (SS VEP). Ce système particulier requiert que l’utilisateur se concentre sur un clignotant pour bouger le bras, plutôt que de s’appuyer sur des expressions faciales plus subjectives.

« (SS VEP) ne nécessite aucune formation ; Il rend le bras beaucoup plus robuste, » a déclaré Donzé.

Le changement vers un système plus universel n’est pas la seule amélioration dans les travaux.

Adrian Iniguez est le seul ingénieur mécanique de l’équipe et est en grande partie responsable du mécanisme physique du système. Dans les mois à venir, Iniguez a dit, il espère régler avec précision les mouvements du bras pour permettre le mouvement des doigts individuels.

« C’est difficile, mais c’est aussi… bon parce cela entre un peu plus dans mes compétences, et un peu plus vers ce que j’ai à faire à l’avenir, » Iniguez a dit. « Et aussi, parce que je l’ai fait, d’autres gens ont appris ce que j’avais à faire, et j’ai appris ce que d’autres avaient à faire.

Le mélange d’une variété de disciplines a donné une opportunité d’apprendre des informations qui n’auraient pas été pensées dans son cours normal, a déclaré Iniguez. Les étudiants faisant partie ont des compétences qui vont des sciences informatiques jusqu’à l’ingénierie mécanique et chaque compétence était nécessaire pour avoir le projet au point ou il est maintenant.

« Travailler avec un groupe varié a été incroyablement utile, » Donzé dit. « C’est la même chose lorsque vous transférez un ingénieur électricien et toutes les autres disciplines ensemble, maintenant vous avez plus des gens qui peuvent faire des choses plus spécifiques

Le groupe est dirigé par le professeur agrégé l’ingénieur informatique Kiran George. Un des aspects de ce projet qui le rend incroyablement précieux et important, George a dit, est le fait qu’il a le potentiel d’offrir un service à un groupe de personnes qui recevraient ainsi un avantage énorme.

« Cecid’un réel problème mondial, ce n’est pas un problème de manuels, » a déclaré George. « Dire, par exemple… les patients atteints de SLA peuvent vraiment utiliser le système… c’est notre moyen de redonner à la communauté, la société. »

George a dit qu’il ne perd pas de temps à obtenir son équipe prête à s’attaquer à ces réels problèmes mondiaux. L’équipe se réunira avec les patients souffrant de la sclérose latérale amyotrophique (SLA), communément appelée maladie de Lou Gehrig.

La SLA est une maladie dégénérative qui affecte les nerfs dans le cerveau et la moelle épinière, et finit par provoquer la paralysie qand le cerveau devient incapable d’envoyer des signaux de moteurs par le biais de la colonne vertébrale et aux muscles, selon le web site d’ALS Association.

George a dit que travailler avec l’ALS Association est une possibilité pour le groupe d’utiliser le projet pour redonner et comment il va aider les gens. Le partenariat permettrait également aux étudiants un contexte real-world de leur travail, à ajouter au laboratoire de travail que le projet exige tellement d’eux.

« Mon but pour eux (pour être en contact avec l’ALS Association) est d’obtenir un contexte de ce qu’ils font, parce que sinon, c’est juste un projet de laboratoire », a déclaré George. « Je veux que ceci aille au-delà car alors seulement ils peuvent comprendre pourquoi ils le font, comment cela va aider quelqu’un. »

Comme le groupe commence à travailler avec des patients, cependant, le développement sur le projet se poursuivra. Tandis que les bras mécaniques actuellement disponibles peuvent varier de 10 000 $ à 15 000 $, George a dit que son but ultime est d’avoir un appareil abordable et largement accessible aux patients du monde entier.

« Ce que j’envisage, c’est un… produit, probablement moins de 500 $, que n’importe qui peut se permettre, » a déclaré George. « Notre objectif est d’avoir la conception disponible pour une utilisation partout dans le monde, tels que le design peut être imprimé à l’aide d’une imprimante 3D et assemblés pour utilisation immédiate. »

Alors que les costumes entièrement robotisés peuvent rester dans les bandes dessinées et films, CSUF a maintenant son propre morceau de travail science-fiction.

Traduction : Robotic Arm

 Source : Daily Titan

Un prof et des étudiants du CSUF présentent un bras robotisé pour des patients SLA à une conférence pour ingénieurs

21-10-2014

Par Brittaney charpentier

Un groupe d’étudiants de Cal State Fullerton et un ancien élève ont présenté leurs recherches sur un bras robotisé contrôlé par le cerveau lors de la Conférence de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) la semaine dernière à San Diego.

Les étudiants, ainsi que le professeur computer engineering Kiran George, Ph.D., ont développé le bras l’an dernier et ont commencé à travailler avec les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA).

La SLA est un trouble neurologique qui affecte les cellules nerveuses dans le cerveau et la moelle épinière. La dégénérescence progressive des nerfs conduit à la paralysie et finalement à la mort comme les nerfs ne sont plus capables d’envoyer des signaux de motricité à la colonne vertébrale et les muscles, selon l’Association ALS. Environ 5 600 personnes sont diagnostiquées avec la SLA chaque année.

Le groupe permet que leur conception peut être copié au profit de ceux qui en ont besoin.

George et son équipe d’assistants ont travaillé avec 12 patients SLA pendant quatre mois sur une nouvelle génération du bras. Maintenant dans sa troisième itération, chaque version a permis au bras d’effectuer de plus en plus de tâches.

« La génération actuelle du bras permet uniquement à effectuer des tâches simples par les patients, telles que ramasser une bouteille d’eau et de prendre une gorgée, », a dit George. « Cette tâche apparemment simple est très importante pour les patients, car cela leur donne l’indépendance et la confiance qui les aide à traverser la maladie dévastatrice ».

Les patients essayant le bras robotique ont été choisis en fonction de leurs stades de la SLA. Cela a permis au groupe de déterminer comment le bras fonctionne avec les patients à plusieurs stades de la maladie, ce qui est important car la SLA progresse différemment chez chaque patient.

Les travaux du groupe avec des patients SLA leur a permis de mettre en œuvre des fonctions qui traiteraient mieux les problèmes rencontrés par les patients, étant donné la grande variété de besoins des patients pour la technologie.

Donzé Hayden, un ancien de sciences informatiques qui a travaillé sur les deux premières générations du projet, a travaillé avec deux patients personnellement.

Aucun cas n’est exactement le même, a déclaré Donzé. Un patient avec qui Donzé a travaillé avait la quasi-totalité de ses habiletés motrices, mais la maladie avait affecté sa parole, donc il lui était difficile de communiquer.

Comme le groupe continue à travailler avec ces patients, le bras se développera basé sur les préférences et les besoins des utilisateurs. Le but ultime, comme George disait, est un bras payable, fonctionnel qui est facilement utilisable par des personnes atteints de SLA.

Traduction : Ligue SLA : Anne

Source : Daily Titan