Mắt cá chân giả cải thiện chuyển động

Theo một nghiên cứu mới của Đại học bang North Carolina (NC) và Đại học Bắc Carolina (UNC) ở Đồi Chapel (Mỹ), mắt cá chân giả bằng robot được điều khiển bởi xung thần kinh cho phép người mất chi di chuyển “tự nhiên” hơn, cải thiện sự ổn định của họ.

Helen Huang, tác giả nghiên cứu và Giáo sư xuất sắc Khoa Kỹ thuật Y sinh chung tại UNC, cho biết: “Công trình này tập trung vào ‘kiểm soát tư thế’, vốn phức tạp một cách đáng ngạc nhiên. Về cơ bản, khi chúng ta đứng yên, cơ thể liên tục điều chỉnh để giữ cho chúng ta đứng vững. Ví dụ, nếu ai đó va vào khi chúng ta đang xếp hàng, chân sẽ thực hiện một loạt các chuyển động mà chúng ta thậm chí không thể thực hiện được để giữ cho chúng ta đứng thẳng. Chúng tôi làm việc với những người bị cắt cụt chi dưới và họ nói với chúng tôi rằng việc đạt được sự ổn định này với họ là một thách thức đáng kể. Và nghiên cứu này chứng minh mắt cá chân giả bằng robot được điều khiển bằng tín hiệu điện cơ (EMG) đặc biệt tốt trong việc cho phép người dùng đạt được sự ổn định tự nhiên này”.

Mắt cá chân giả cải thiện chuyển động -0
Helen Huang, tác giả nghiên cứu và là Giáo sư xuất sắc tại Khoa Kỹ thuật Y sinh chung tại NC và UNC.

Tín hiệu EMG là tín hiệu điện được ghi lại từ cơ của một cá nhân. Một bài báo về nghiên cứu, “Điều khiển bộ phận giả thần kinh khôi phục cơ chế thần kinh gần như bình thường trong kiểm soát tư thế đứng”, được công bố trên tạp chí Science Robotics. Bài báo được đồng tác giả bởi Wentao Liu, tiến sĩ khoa Liên hợp Kỹ thuật Y sinh. Ví dụ về người tham gia phản ứng trước một sự xáo trộn dự kiến khi họ bị đẩy lùi. Khi sử dụng thiết bị hàng ngày, cá nhân cần một bước để phản ứng với sự xáo trộn, tuy nhiên, khi sử dụng bộ phận giả được điều khiển bằng thần kinh, họ có thể duy trì tư thế tĩnh. Nghiên cứu mới được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đó, chứng minh rằng khả năng điều khiển thần kinh của mắt cá chân giả được hỗ trợ có thể khôi phục một loạt khả năng - bao gồm đứng trên các bề mặt đầy thử thách và ngồi xổm.

Trong nghiên cứu, nhóm nhà khoa học làm việc với 5 người bị cắt cụt một chân dưới đầu gối. Những người tham gia được gắn một mắt cá chân giả bằng robot nguyên mẫu có khả năng phản ứng với tín hiệu EMG được thu bởi mạng cảm biến trên chân. Aaron Fleming, đồng tác giả của nghiên cứu, giải thích: “Về cơ bản, mạng cảm biến được đặt trên các cơ tại vị trí cắt cụt chi. Khi một người tham gia nghiên cứu nghĩ đến việc di chuyển chi bị cắt cụt, điều này sẽ gửi tín hiệu điện qua phần cơ còn lại ở chi dưới. Mạng cảm biến thu tín hiệu qua da và chuyển những tín hiệu đó thành lệnh cho thiết bị giả”. Nhóm nhà nghiên cứu tiến hành đào tạo chung cho những người tham gia bằng cách sử dụng thiết bị nguyên mẫu để họ phần nào làm quen với công nghệ. Sau đó, những người tham gia nghiên cứu được giao nhiệm vụ ứng phó với một “sự xáo trộn dự kiến” - nghĩa là họ phải phản ứng với điều gì đó có thể khiến họ mất thăng bằng.

Mắt cá chân giả cải thiện chuyển động -0
Trình diễn mắt cá chân giả bằng robot.

Trong cuộc sống hàng ngày, điều này có thể giống như việc bạn bắt một quả bóng hoặc nhặt đồ tạp hóa. Tuy nhiên, để tái tạo chính xác các điều kiện trong suốt quá trình nghiên cứu, nhóm nhà nghiên cứu phát triển một hệ thống cơ học được thiết kế để thách thức sự ổn định của những người tham gia. Những người tham gia nghiên cứu được yêu cầu phản ứng với sự xáo trộn dự kiến trong hai điều kiện: sử dụng các thiết bị giả mà họ thường sử dụng; và sử dụng nguyên mẫu robot giả. Fleming nói: “Chúng tôi nhận thấy rằng những người tham gia nghiên cứu ổn định hơn đáng kể khi sử dụng nguyên mẫu robot. Họ ít có khả năng vấp ngã hoặc ngã”.

Huang bình luận: “Đặc biệt, nguyên mẫu robot cho phép những người tham gia thay đổi chiến lược kiểm soát tư thế của họ. Đối với những người có chi dưới còn nguyên vẹn, sự ổn định tư thế bắt đầu từ mắt cá chân. Đối với những người bị mất chi dưới, họ thường phải bù đắp cho việc thiếu kiểm soát mắt cá chân. Chúng tôi nhận thấy việc sử dụng mắt cá chân robot phản ứng với tín hiệu EMG cho phép người dùng quay lại phản ứng bản năng của họ để duy trì sự ổn định”.

Trong một phần riêng biệt của nghiên cứu, nhóm nhà khoa học yêu cầu những người tham gia lắc lư qua lại trong khi sử dụng bộ phận giả thông thường của họ và trong khi sử dụng bộ phận giả robot nguyên mẫu. Những người tham gia được trang bị mạng cảm biến được thiết kế để đo hoạt động của cơ trên toàn bộ phần dưới cơ thể.

Huang nói: “Chúng tôi nhận thấy mô hình hoạt động của cơ ở phần dưới cơ thể rất khác nhau khi mọi người sử dụng hai bộ phận giả khác nhau. Về cơ bản, các kiểu kích hoạt cơ khi sử dụng nguyên mẫu chân tay giả rất giống với các kiểu mà chúng tôi thấy ở những người sử dụng hoàn toàn hai chi dưới còn nguyên vẹn. Điều đó cho chúng ta biết rằng nguyên mẫu mà chúng tôi phát triển bắt chước hành vi của cơ thể đủ chặt chẽ để cho phép mọi người bình thường. Các mô hình thần kinh sẽ quay trở lại. Điều này rất quan trọng vì nó gợi ý rằng công nghệ này sẽ phần nào mang tính trực quan đối với người dùng. Đây là một phát hiện có ý nghĩa lâm sàng vì sự ổn định về tư thế là một vấn đề quan trọng đối với những người sử dụng thiết bị giả. Chúng tôi hiện đang tiến hành một thử nghiệm lớn hơn với nhiều người hơn để chứng minh tác dụng của công nghệ và xác định cá nhân nào có thể được hưởng lợi nhiều nhất”.

Duy Minh (Tổng hợp).

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.