Budoucnost v paži

Ruka je pro nás v každodenním životě mimořádně důležitým „nástrojem“. Krom základní sebeobslužnosti nám její nervová zakončení podávají informace o tvaru předmětů, struktuře povrchu, teplotě, vlhkosti či jemných pohybech (např. vibracích). Díky tomu používáme jinou sílu stisku na křehké předměty, jako jsou skleněné vánoční ozdoby nebo syrová vajíčka, jinou na pevné a těžké předměty, jako je velká kniha. Všechny tyto funkce ruky je však v případě její ztráty velmi těžké nahradit technickými prostředky.

Nejjednodušší náhradu dodnes představuje pasivní (kosmetická) protéza. Tento typ se dlouho používal k zamaskování zranění a zohyzdění. Někdejší dřevěné nebo kožené protézy vyztužené kovem dnes nahradily silikonové nebo PVC náhrady, které už díky moderním technologiím vypadají jako živé – vzhled skutečných rukou mohou napodobovat včetně pih, žil, chlupů, otisků prstů, a dokonce i tetování.

Mnohem dokonalejší jsou bionické náhrady využívající poznatku, že mozek vysílá svalům impulzy i po amputaci končetiny. Tyto signály, takzvané elektromyogramy (EMG), se k ovládání protézy snímají alespoň dvěma elektrodami, přiloženými k příslušným svalům pahýlu. Princip je obdobný u většiny konstrukcí bionických rukou, existuje několik odlišných koncepcí, lišících se především ve způsobu řízení pohybu a použitých senzorech a materiálech.

Deset stupňů dotyku

Jednou z koncepcí je evropský výzkumný projekt SmartHand.¹⁾ Prototyp nové generace bionické ruky, představený koncem roku 2009, snímá EMG pomocí 16 elektrod umístěných na předloktí. Takové velké množství zdrojů EMG signálu vytváří velké množství kombinací, které musí ruka rozpoznat, aby správně vykonala požadovaný pohyb. V tréninkové části jí v tom pomáhají neuronové sítě. Uživatel postupně vykoná sérii definovaných vnucených pohybů: ohýbání jednotlivých prstů, ohýbání všech prstů najednou, roztažení a sevření prstů, nastavení palce proti dlani atd. Počítač sleduje a zaznamenává nervovou odezvu těla při tréninku, čímž se systém přizpůsobuje konkrétnímu uživateli.