https://frosthead.com

De volgende generatie militaire prothetiek slaat nieuwe wegen in

Met de intentie van gezichten, zijn de 11-jarige Nicholas Wilt en zijn negenjarige broer Michael gebogen over een tafel vol gadgets die proberen een prothetische hand te maken. Ze hadden ongeveer 20 minuten gewerkt onder de waakzame ogen van Tim Pula, de coördinator van de interpretatieve tentoonstelling in het Lemson Center van Smithsonian voor de studie van uitvinding en innovatie.

gerelateerde inhoud

  • Seeing in the Dark: The History of Night Vision
  • Marines de tools geven om drones op het slagveld te bouwen
  • Hoe de militaire helm evolueerde van een gevaar naar een kogelafscherming

“Kom je steeds dichterbij? Heb je problemen moeten oplossen om daar te komen? ”Vraagt ​​Pula aan Nicholas.

"Ja, " zegt Nicholas, wijzend op een bepaalde versnelling. "Dit zou niet blijven staan, dus ik had het idee om iets anders te gebruiken om het stil te houden!"

Dit is waar het afgelopen weekend om ging in Militaire Uitvindingsdag in het Smithsonian's National Museum of American History. Overal in het museum liepen enthousiaste kinderen en gefascineerde volwassenen naar technologie die slechts enkele decennia geleden onmogelijk leek. Bezoekers hadden de kans om meer dan 30 opwindende nieuwe uitvindingen van de militaire en technologiebedrijven te zien en te ontdekken hoe de innovaties hun dagelijks leven in de toekomst zullen beïnvloeden. Naast exposities over de geschiedenis van nachtzichttechnologie en een blik op wat mariniers binnenkort op het slagveld kunnen doen, hebben mensen ook een kijkje genomen in een andere vrij coole technologie, waaronder protheses.

"We kwamen naar het Witte Huis", legt de moeder Whitney Michael van de jongens uit. “Maar zodra we binnenkwamen, vond Nicholas de militaire uitvindingen en hij wilde altijd al bij het leger komen. . . . Dus hij was erg geïnteresseerd en ik werk als een therapeut met mensen met prothetische hulpmiddelen, dus ze zijn geïnteresseerd in die dingen en om te zien hoe ze werken. "

The Smithsonian's Pula zegt dat enkele van de kinderen die hun geluk hebben beproefd bij het bouwen van prothetische handen van LEGO-stukken, 3D-geprinte gewrichten, kleine elektronische hersenen, een Arduino-bord en een potentiometer een fascinerend werk hebben gemaakt.

“We zagen kinderen handen maken die werkten als pinchers. We zagen kinderen die handen maakten met solide, niet-bewegende tegengestelde gewrichten. We zagen enkele kinderen een enkele vinger pakken en er eigenlijk een niet-bewegend tegengesteld gewricht op zetten en het daadwerkelijk gebruiken om zoiets groots op te pakken als een boormachine, ”zegt Pula enthousiast. 'Er was vandaag een meisje. . . bedacht een manier om dit kleine stukje misschien zeven vellen papier op te pakken. Dat was erg indrukwekkend! ”

Fred Downs, de voormalige leider van het Amerikaanse leger Lt. Platoon draagt ​​de LUKE-prothetische arm. (Allison Keyes) Downs heeft een prothetisch apparaat gedragen dat eindigde in een haak sinds 1968, toen hij op een "Bouncing Betty" -mijn in Vietnam stapte en zijn rechterarm verloor. Maar nu draagt ​​hij de LUKE-prothetische arm. (Allison Keyes)

Dat soort innovatie is geweldig geweest voor mensen als Fred Downs, de voormalige leider van het Amerikaanse leger Lt. Platoon. Hij droeg een prothetisch apparaat dat eindigde in een haak sinds 1968, toen hij op een "Bouncing Betty" -mijn in Vietnam op gevechtspatrouille stapte en zijn rechterarm verloor. Maar nu draagt ​​hij de LUKE-prothetische arm.

LUKE staat voor Life Under Kinetic Evolution, maar het verwijst ook naar de prothetische arm die de fictieve Luke Skywalker uiteindelijk droeg na confrontatie met Darth Vader in Star Wars Episode 5: The Empire Strikes Back. De modulaire arm is bruin en zilver, ziet er vriendelijk uit en Downs kan hem met zijn voeten bewegen.

“Dus als ik mijn tenen open doe, gaat de grip (op de hand) open. Dan beweeg ik mijn tenen naar beneden met mijn hiel naar boven, hij sluit zich gewoon naar beneden, ”zegt Downs, demonstrerend. “Als ik nu naar rechts draai, draait de hand naar rechts. Wanneer het naar links draait, draait de hand naar links. . . . Ik gebruik mijn voet om de grip te veranderen. '

Downs heeft de LUKE-arm bijna een jaar en registreert alle gegevens van elke beweging, zodat de technici kunnen kijken wat er gebeurt en het efficiënter maken. LUKE wordt gefinancierd door het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en maakt gebruik van technologie die is ontwikkeld door DEKA Integrated Solutions Corp. Downs, voorheen de National Director of Prosthetics and Sensory Aids Service voor het Amerikaanse ministerie van veteranenzaken, zegt dat deze technologie de toenemend aantal geamputeerden die hun verwondingen overleefden.

“Ik hou ervan om met mijn linkerhand te kunnen grijpen. Nu kan ik mijn beide handen samen gebruiken als ik in een werkplaats of in de keuken werk. Dat was ontzettend leuk om te hebben na al die jaren van verliezen, ”zegt Downs.

Johnny Matheny draagt ​​de Modular Prosthetic Limb (MPL) van Johns Hopkins Applied Physics Laboratory en DARPA. (Allison Keyes) Matheny zegt dat het gladde zilveren en zwarte ledemaat aan zijn linkerkant een "grote" arm is. (Allison Keyes)

Direct naast Downs stond een man met wat je zou kunnen omschrijven als een fietsversie van een prothetische arm. De Modular Prosthetic Limb (MPL) van Johns Hopkins Applied Physics Laboratory en DARPA lijkt op de iconische arm uit de Terminator- films. Johnny Matheny, een lange, kale man met een glad uitziende zilveren en zwarte ledemaat aan zijn linkerkant, zegt dat het een "grote" arm is.

“Deze kan ik trainen om alles te doen wat je normale arm, hand kan doen. De LUKE-arm heeft vier of zes voorinstellingen. . . . Hij werkt het met zijn voeten. Ik werk de mijne met mijn geest, 'legt Matheny uit, die in 2008 zijn arm aan kanker verloor.' Hij draagt ​​zijn traditioneel met een kom en riemen. Ik draag de mijne met osseo-integratie, die rechtstreeks in het beenmerg wordt geïmplanteerd titanium. . . .Deze arm reageert met de spieren in mijn reststomp. Ik heb een operatie ondergaan, gerichte spierherinnering genoemd. Ze nemen de zenuwuiteinden die normaal naar de onderkant (van mijn arm) zouden zijn gegaan en geïmplanteerd in mijn stomp, en nu denk ik dat de gedachten in de signalen naar de stomp gaan. '

De bands die Matheny's stronk omringen, halen de informatie uit zijn gedachten op en sturen ze via Bluetooth naar de arm. Hij zegt dat hij volgend jaar hoopt dat hij met zijn prothetische arm bijna net zo goed kan voelen als met zijn natuurlijke arm. Wanneer men de vingertoppen van de MPL aanraakt, voelt het soepel aan, maar met een vederige vibratie zoals men voelt wanneer men menselijke vingertoppen tegen elkaar drukt.

“Als je denkt, denk je net als je natuurlijke hand. Ik denk, 'sluit hand en open hand, buig en strek de elleboog' is direct van de vleermuis. En toen de beoogde spierherinnering aan het groeien was, zullen de rest van de dingen beginnen te groeien met dingen zoals een knelpunt en verschillende grijpers en dat alles. Het laatste dat erin groeit, is een individuele vingerbeweging die meestal ongeveer anderhalf jaar duurt. ”

NuGlove De NuGlove van Anthrotronix ziet eruit als een gewone werkhandschoen, behalve de draden die zich uitstrekken van de polsen naar de vingers. Het kan robots besturen. (Allison Keyes)

Op dezelfde verdieping demonstreerde Brandon Russell de NuGlove van Anthrotronix. Het ziet eruit als een gewone werkhandschoen, behalve de draden die zich uitstrekken van de polsen naar de vingers. Het is een handschoen voor gebaarherkenning met traagheidssensoren op elke vinger en op de rug van de hand, en Russell stond voor een computerscherm met het Amerikaanse gebarentaalalfabet terwijl de letters die hij vormde op het scherm waren gemarkeerd voor hem. Maar het kan veel meer dan alleen een computer bedienen. Het kan robots besturen.

“We hebben geïntegreerd met IED-verwijderingsrobots. We kunnen een gebaar gebruiken om naar een rijmodus te gaan, en het zal de camera naar voren brengen en dan kun je rondrijden met behulp van wat we proportionele bediening noemen. . . . We hebben ook geïntegreerd met simulaties. Je kunt het gebruiken in game-engines zoals virtual reality ', zegt Russell.

NuGlove wordt ook gebruikt om troepen te trainen in het draaien van de kleppen en hun weg te vinden rond de kustgevechtsschepen die door de Amerikaanse marine worden gebruikt.

Verticaal afnemen DARPA's verticale take-off en landende experimentele vliegtuigen (hierboven: een schaalmodel van 20 procent van het werkelijke vliegtuig) combineert het beste van fixed-wing vliegtuigtechnologie met de zweefmogelijkheden van een helikopter. (Allison Keyes)

Andere populaire displays waren de verticale TakeOff en Landing Experimentele vliegtuigen van DARPA, ontworpen door Aurora Flight Systems. Een menigte mensen stond gapend op het werkdisplay dat 20 procent groter was dan het werkelijke vliegtuig, dat tot 12.000 pond weegt en tot 300 knopen aflegt. Het combineert het beste van fixed-wing vliegtuigtechnologie met de zweefmogelijkheden van een helikopter. Maar het kan ook op dezelfde manier worden gebruikt als die vliegende auto's die je vroeger op 'The Jetsons' zag.

“Je hebt veel gehoord over het soort luchttaxi's, het soort vliegende auto's, het soort dingen dat bedrijven als Uber willen doen voor wat we de elektrische VTOL (verticale start- en landingsvoertuig) noemen. Welnu, het vliegtuig dat hier vandaag zit, komt het dichtst in de buurt van een prototype voor die elektrische VTOL-vliegtuigen ”, legt John Langford, CEO van Aurora Flight Sciences, uit. “Dit is een batterijgevoede, verticale start en landing, die je door de stad kan vervoeren. . . . Dit vliegtuig hier, het is precies waar mensen het over hebben voor deze elektrische VTOL's naar waar het twee of drie mensen zou kunnen vervoeren en je zou binnen vijf minuten van hier naar Dulles Airport kunnen komen. ”

Amerikaanse stafchef Mark Milley sprak over het belang van technologie, zowel aan de civiele als de militaire kant van het hek. Hij wees op de iPhone, die technologie bevat die oorspronkelijk door de overheid is uitgevonden voordat deze werd gesynthetiseerd in het apparaat dat we tegenwoordig kennen. Milley zegt dat er een synergie is tussen civiele uitvindingen en het leger, en vice versa, en hij kijkt uit naar wat er komt.

“Ze gaan zeer snel vooruit in de commerciële wereld. We zien autonome voertuigen en robotvoertuigen die daar worden gebruikt. Ik denk dat dat enorme militaire implicaties heeft, 'zegt Milley. “Kunstmatige intelligentie is een zeer krachtige technologie die snel evolueert in de commerciële wereld. Het is duidelijk nog niet klaar voor een brede toepassing. Maar ik denk wel dat het op een bepaald punt in de toekomst zal zijn en dat het buitengewoon krachtig zal zijn. ”

Milley waarschuwt echter dat, hoewel technologische vooruitgang zeer opwindend is, er waarschijnlijk ook enige angst aan verbonden is. De sleutel, zegt hij, is om te leren hoe ze op de juiste manier te beheren en op manieren die niet destructief zijn, maar constructief.

De volgende generatie militaire prothetiek slaat nieuwe wegen in