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

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.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.