Dva mladí a velmi talentovaní skále a ledu horolezci stanovené na vrchol Mt. Washington, nejvyšší vrchol v Severovýchodních Spojených Státech (6,288 metrů) a za to být na světě nejvíce nebezpečné malé horské, v lednu 1982. I přes pečlivé plánování, nešťastný obrat v počasí způsobilo Hugh Herr a jeho přítel Jeff Batzer sestoupit na špatné straně hory, nucený výlet přes Sibiřský-chladné noci, aby neumrzli k smrti. Naštěstí, čtvrtý den, místní úsilí EMS směřovalo k místu, kde se muži ukrývali pod skálou. Bohužel, tento incident vyústil v amputaci Herrových nohou šest palců pod koleny kvůli gangréně. Batzer přišel také o prsty na nohou, levou nohu a pravé prsty.
Když jsem mluvil s Dr. Herr na letošní „Věda ve Věku Zkušenosti“ konference hostitelem Dassault Systèmes, že sdílené, že to nebylo až poté, co on a jeho přítel byl stabilizovaný, že slyšeli hrůzné zprávy: lavina utřela jejich dva záchranáři z cesty, a jeden z nich, obětavý mladý muž jménem Albert Dow, zemřel.
Herr sdílel, že cítil ohromné množství hanby a viny nad dowovou smrtí a potřeboval se vůbec zbavit, protože to připadalo jako porušení všeho, co považoval za člověka a člověka. „Tolik z toho, co dělám, se děje v jeho paměti:Albert byl mimořádný člověk, který byl velmi vstřícný a empatickýostatní lidé. Byla by to ostuda jeho paměti, kdybych to prostě vzdal.“
jako dříve elitní horolezec Herr netušil, jak by mohla vypadat jeho budoucnost, protože mu lékaři a terapeuti řekli, že už nikdy nevyleze. Pro Herra to však bylo nad věcí, a jakmile byla instalována jeho první sada protéz, okamžitě v nich zkusil bouldering. Přes nesnesitelnou bolest zjistil, že skutečně může vylézt.
Tím začala jeho horlivé úsilí, aby neustále design a re-design lepší protézy pro lezení, do té míry, že byl zpátky na zeď jako elitní horolezce; přihlásil více než dvacet 5.11 a 5.12 s grade výstupy, včetně jednoho 5.12-plus, které se první léta 1982.
během svého projevu na konferenci Dr. Herr sdílel, že kolega horolezec rozzlobeně prohlásil, že podvádí pomocí protéz. Nicméně, on přivítal, protože především on opovrhoval škoda, a jsou označeny jako odvážný, a pro ostatní, aby zažít žárlivost nebo závist nad jeho dilema znamenalo, že byl konkurenceschopný a považován za nebezpečný.
Rychlý posun vpřed v čase, Herr Dr. šel na vydělávat magisterský titul z MIT ve strojírenství a doktorát z biofyziky na Harvardské Univerzitě, následně dokončení post-doktorát v lékařské zařízení v MIT. Dr. Herr je v současné době MIT Media Lab profesor, Vedoucí Biomechatronics Výzkumné Skupiny, a zakladatel BionX, původně začalo jako iWalk v roce 2006. Je také spolumajitelem Centra pro extrémní Bioniku.mezi vize Dr. Herra patří pokrok lidského těla, aby bylo možné dosáhnout nových výšin, a představování budoucích světů futuristickými končetinami, ve kterých design informuje biologii. Jeho výzkum a práce vedla k rozvíjející oblasti biologie, ve které bionické protézy může rozhraní s existující lidské anatomie tak, kde robot doslova se stává součástí člověka.
Chcete-li dát příklad: často, amputace výsledky v situaci, kdy osoba již má propriocepce, vnímání a povědomí o pozici a pohybu těla. V některých případech, osoba i nadále phantom povědomí o jejich amputované končetiny, tak, že to cítí stejně jako jejich nohy jsou uvízl v lyžařských bot, s sešité svaly dolů tak, že se nemohou pohybovat.
Dr. Herr tlačil inovace vpřed způsobem, který uzavírá smyčku mezi mozkem a syntetické konstrukce, a zásadně mění způsob, jakým končetiny amputována s designem nové bionické protézy vzít v úvahu. Jeho vynález, aby se to stalo, je to, co nazývá agonista-antagonista myoneural interface (AMI). Pro každý svalový pár existuje jeden AMI. Syntetické senzory jsou přidány na každou svalovou napodobovat propriocepce, tak, že lidský mozek informuje, jak se robot pohybuje a zároveň přijímat nervové zpětné vazby od robota.
na konferenci Dr. Herr představil velmi zajímavý příklad týkající se jeho přítele, který měl podobnou horolezeckou nehodu. Díky novým pokrokům v jeho technologii a chirurgických amputačních technikách sloužily synoviální kanály jeho přítele jako biologická ložiska pro páry AMI. Způsob, jakým to bylo provedeno, umožňuje nervovému systému cítit fyzické zatížení protéz a přijímat další signály. To umožňuje symetrii mezi biologickou a bionickou stranou, takže je přítomna jak inverze, tak everze nohou. Dr. Herrův přítel Jim byl schopen chodit po schodech nahoru a po několika hodinách dělat gesta nohou – v určitém okamžiku dokonce něco setřásl ze dna boty. Protože Jimův mozek přijímal signály, byl schopen použít svou novou bionickou končetinu jako jeho součást, aniž by si musel být vědom všech složitých pohybů (zejména proto, že některá kontrola páteře je nedobrovolná). V tomto případě došlo k „neurologickému ztělesnění“ – kde to, co navrhujeme, se stává součástí nás.
Dr. Herr vidí svět, kde prostřednictvím technologie, že lidé mohou být osvobozeni od vnímány jako zdravotně postižené, a místo toho vnímány jako silný a schopný.
Rozhovor
Alice Ferng, Medgadget: Řekněte nám více o bionics máte na sobě a jak fungují. Máte více párů nohou?
Herr Dr.: Ano. Asi jako když jdu do každé vaší skříně, vidíte spoustu bot. Když jdete do mé skříně, vidíte spoustu nohou. To samé. Nohy, které právě nosím, se nazývají „Empower“ – základní návrhy pro ně byly provedeny nejprve v mé laboratoři MIT a poté bylo založeno spuštění MIT. Nedávno společnost koupila německá společnost Ottobock. Kapacita byla vhodná pro přibližně 3000 lidí. Polovina z nich byla zraněna vojáky. Každé čtvrtletí a každý rok se nám hodí stále více lidí. Je to první poháněný, bionický, kotník, který do jisté míry napodobuje ztracené svaly. Většina protéz nohou a kotníku je pasivní, jako kolo je pasivní. Takže energie k pohybu pochází 100% od osoby. To se mnou není pravda-obrovské množství energie k pohybu poskytuje Moje bionika.
Medgadget: jak jstezabývat se fantomovou bolestí a bolestivými neuromy?
Dr. Herr: existuje úžasný příběh o zmírnění bolesti. Když jsou svaly dynamické, netatrofují (nebo se časem zmenšují nebo zmenšují), což je důležité pro pohodlía mechanické rozhraní.
operace AMI má výhodubeyond ovládání mozku mechatroniky, které jsem ještě nezmínil: fantomová bolestnebo zbytková bolest je s AMI výrazně snížena nebo eliminována. V předchozích postupech amputace jsou nervy řezány a ponechány foukat ve větru, což vede k tvorbě neuromů, které mohou být velmi bolestivé. Nervy žijínervovat kůže a svalové buňky, takže musíte dát nervu to, co chcenebo to bude problematické. Chirurgové mohou omezit neuromy a dát tam svalová těla; v chirurgické sféře se děje revoluce s mechatronikou.
Medgadget: promluvme si trochu víc o AMI ajak to funguje. Je úžasné, jak váš přítel měl takovou skvělou propriocepci jenněkolik hodin po jeho operaci. Jak AI faktor v?
Dr. Herr: takže jsme již demonstrovali zpětnou vazbu síly a točivého momentu v laboratoři. AMI má dva svaly, a můžete artificiallystimulate svalu se liší síla na sval. B. Pak s Golgiho tendonorgans, pak mozek má platnost informační.
v cloudu máte příklady desetia tisíce dalších lidí – jaká byla jejich zpětná vazba v konkrétní den, pozici a dynamiku. Můžete být informováni s tímto velmi velkým souborem dat. Myšlenka telepresence bude umožněna prostřednictvím bionictechnology. Pokud máme rozhraní s našimi nervy a můžeme uměle vstoupit silou, i když na sval není skutečná síla, pak když humanoid posiluje a jde a zvedá váhu v Pařížské tělocvičně, osoba ležící v posteli skutečně ucítí činku. Děsivé, já vím.
Medgadget: jak si představujete protézy budoucnosti?
Dr. Herr: myslím, že v laboratoři bude amputace do značné míry vyřešena za dvě desetiletí, pokud bude financování pokračovat. Tím chci říct, že amputací budeme schopni obnovit funkci končetin a motorů. Kromě toho je samozřejmě augmentace. Klasickým příběhem augmentace je, že u lidí s protézami nebo exoskeletony budeme všichni v budoucnu rozšířeni. Pokud cestujete po nerovném terénu v divočině, technologie bude vědět, kde jste, a bude znát povahu vaší dynamiky a kroků. Představte si, že když budete chodit po stezce, bylo tam 10 000 lidí, který šel přes které stezka před vámi, takže tam bude spousta dat, jak chodit, že stezka nejefektivněji. Naše pohyby budou zcela optimalizovány tím, že využijeme širokou znalostní základnu mnoha dalších lidí, kteří zažili stejnou zkušenost. Takže existuje mnoho příkladů, jak budeme rozšiřovat věci. Jak nedávno prokázaly Aimee Mullins a Viktoria Modesta, tyto bioniky mohou být předměty krásy; mohou to být sochy, které představují lidskou krásu nebo nehumánní krásu. To zkoumání je velká zábava.
Medgadget: Tototechnologie je bezpochyby velmi drahá – pracujete na snížení nákladů?
Dr. Herr: Náklady na kotník nohou jsou asi 30 000 USD; to je solidní automobilová cena za leg.As se všemi technologiemi v měřítku budou náklady stále více klesat. Jsem nowlooking pro financování vytvořit mobilní protetické, bionic bus – vím, že to isa hrozné jméno – ale představte si automobil, kde si jen zabalit to s alltypes výroby a zobrazovací a validační nástroje. Pak můžete jetvšechny vzdálené oblasti světa a stavět části těla lidí přímo tam. Takový model by mohl být velmi levný a může být v dosahu filantropických dolarů. Hledáme financování výzkumu na vybudování prototypu této mobilní platformy.
Medgadget: během přednášky jste ukázal boty-kdy by se mohly dostat na trh a jaké by mohly být náklady?
Dr. Herr: doufám, že velmi, velmi brzy. Znáš ty vznášedla? Neexistuje žádný důvod, proč to nemůže být ten cenový bod nebo nižší, pokud prodáváte miliony ročně. Možná 400-500 dolarů. Chci sloučit bionic vědy a technologie s neuvěřitelnou módní design – a učinit je nejen vysoce funkční, ale také esteticky přesvědčivé. Exoskeletální svět je tam, kde byly počítače v 60. a 70. letech, kde byly opravdu velké a ošklivé a nefungovaly tak dobře. A vize Steva Jobse byla, že všichni budeme mít počítače v kapsách a že budou esteticky příjemné. Myslím, že bota bude prvním exoskeletem, který má obrovský komerční úspěch.
Odkaz: BionX stránky…
Konference Host: Dassault Systèmes…