Szabadságfokok
Lévay György a technika korlátairól, az érzékelés torzulásairól és a távlatokról
Nyolc évvel ezelőtt majdnem belehalt egy fertőzésbe Lévay György. Mind a négy végtagján amputációt végeztek. A testi és lelki megpróbáltatások azonban nem megtörték, hanem megerősítették, és új célt adtak az életének: mérnök lett, és a saját robotkarját is maga fejleszti, emellett rendszeresen tart motivációs tréningeket. Megházasodott, és egy kisfiú boldog édesapjaként éli már-már átlagosnak mondható életét.
– Egy robotika szakirányon végzett mérnök-informatikussal ülök szemben, aki robotkarokat fejleszt. Ebben amúgy nem lenne semmi különös, ha ön nem lenne ugyancsak végtaghiányos. Mi történt? – Másodéves egyetemista voltam, amikor 2010-ben egy súlyos, majdnem halálos agyhártyagyulladás nyomán kialakult fertőzés következtében megalvadt a vér az ereimben, és kiterjedt szövetelhalás indult meg a testemben. Emiatt egy körülbelül másfél hónapos műtétsorozattal mind a négy végtagomon amputációt végeztek, a bal karomnál a könyököm fölött, a jobb kezemen a kézfej nagyjából felénél és a csuklóm egy részében, el kellett távolítani a lábfejeim felét, a sarkaimat, az orromat és a bőr-, illetve az izomszövetek jelentős részét. Mindez akkor történt, amikor éppen csak hogy elkezdhettem volna az önálló életet.
Akaratot a protézisnek
– Mikor hitte el először, hogy újra képes lesz saját sorsát irányító, másokra nem szoruló emberként élni? – Egy-másfél év alatt, 24-25 éves koromra lettem nagyjából újra önellátó. A szüleimmel laktam addig, és közösen döntöttünk úgy, hogy külön lakásba költözöm, ami rá is kényszerített arra, hogy önállóan oldjam meg a dolgokat.
– Ekkor tért vissza az egyetemre, majd Fulbright-ösztöndíjasként tanult az Egyesült Államokban, és egészségügyi mérnök szakon folytatta tanulmányait. Most pedig azon dolgozik, hogy a mesterséges intelligencia segítségével tökéletes végtagprotézist fejlesszen. Eredetileg nyilván nem ez volt a terv… – Alapvetően mobilhálózat-tervezéssel akartam foglalkozni. Amikor azonban megkaptam az első felsővégtag-protézisemet, kiderült, hogy hiába hibrid rendszerű, tehát részben elektromos, a megmaradt izmok mozgatásával irányítható, egyáltalán nem praktikus. Sokkal többet vártam tőle, főként ami az irányítási rendszerét illeti, ezért is döntöttem úgy, hogy ennek a fejlesztésével fogok foglalkozni.
– Pontosan min dolgozik? – Olyan karok már léteznek, amelyek minden mozdulatra képesek, csak éppen nem vagyunk képesek irányítani azokat. Én azon dolgozom, hogy megtaláljuk azokat a módszereket, amelyekkel a leghatékonyabban át lehet adni az akaratot a protézisnek. Mindezt mesterséges intelligencia, vagyis olyan, az eszközbe beágyazott algoritmusok segítségével, amelyeket „megtanítok” arra, hogy milyen izommozgás-észlelésnél milyen mozdulatot hajtson végre a műkaron.
– Mit tudnak a hagyományos bionikus protézisek? – Meg lehet velük fogni egy poharat, de ezt én anélkül is meg tudom tenni, sőt protézis nélkül a mai napig sokkal jobban funkcionálok. A mostani protézisemmel legalább egy-két dolgot már könnyebben meg tudok csinálni, mint nélküle, és ez a fejlettebb irányítási rendszernek, valamint annak köszönhető, hogy nem egy kézfejet használok öt ujjal, hanem egy horgot, ami sokkal praktikusabb.
– Sok helyütt volt látható egy ötujjas robotkarral. – Még megvan otthon, a szekrényben. Az öt ujj nagyon jó, amikor pontosan tudjuk használni, ha érezzük, hogyan mozog a protézis a térben, ahogyan egy valódi kéz esetében. Az emberi kézben a csuklóval együtt a kézfejben 23 szabadságfok (ízület) van, amelyeket külön-külön vagy párhuzamosan is tudunk irányítani, amit nem lehet kettővel helyettesíteni. Nyilván nem feltétlenül elvárás, hogy egy protézis kéz helyett kéz legyen, de a funkcionalitásban legalább meg kellene közelítenie azt.
– Azt gondoltam, hogy ha ma még nem is, de a nagyon közeli jövőben agyi irányítással képesek lehetünk erre. – Ez a cél. A kutatások során már eljutottunk odáig, hogy közvetlenül az agyba építünk elektródákat, és onnan lehet irányító jeleket levenni például a nyaki gerincsérülteknél. Akinek azonban a karját amputálták, annál felesleges az agyba ültetni elektródákat, mert ott az irányítási jelek mellett rengeteg más információ is van, vagy mondjuk úgy, leginkább más információ van. Viszont a perifériás idegrendszerben, ahol a végtagok felé futnak az adatok és jönnek visszafelé, már csak a leszűrt irányító vagy érzékelő információk vannak, ezért a következő lépés, ahová jó eséllyel eljutunk, az a perifériás idegrendszerrel való közvetlen kommunikáció.
Sötét foltok
– Ezt hogyan kell elképzelni? – Ugyanúgy elektródákon keresztül megy az információ a protézishez, csak azok nem az izmokhoz, hanem az idegvégződésekhez csatlakoznak majd. De ahhoz, hogy ez hatékonyan működjön, még rengeteg olyan információra van szükségünk, amely jelenleg nem áll rendelkezésünkre, az idegrendszer működéséről például, vagy arról, hogy milyen információ és hogyan halad az idegeken keresztül. Azt nagyjából már tudjuk, hogyan kommunikál az idegrendszerrel az agy, de elég sok még a sötét folt.
(...)
