Araştırmacılar rahat ve esnek bir prototip geliştirdiler “yumuşak akıllı el dış iskeleti,” veya görevleri yeniden öğrenmesi gereken kullanıcılara geri bildirim sağlayan robo-eldiven örneğin felç geçirdikten sonra el becerisi ve koordinasyon gerektirir. Bu çalışma, prensibin bir kanıtı olarak piyano çalmayı yeniden öğrenmesi gereken hastalara odaklandı, ancak eldiven diğer günlük görevleri yeniden öğrenmeye yardımcı olacak şekilde kolayca uyarlanabilir.
İnme, her yıl yaklaşık 1,1 milyon kişiyi etkileyen AB’de yetişkinler için en önemli engellilik nedenidir. Felç geçirdikten sonra, hastalar genellikle yürümeyi, konuşmayı veya günlük görevleri yerine getirmeyi yeniden öğrenmek için rehabilitasyona ihtiyaç duyarlar. Araştırmalar, fiziksel ve uğraşı terapisinin yanı sıra müzik terapisinin inme hastalarının dil ve motor fonksiyonlarını iyileştirmelerine yardımcı olabileceğini göstermiştir.
Ancak müzik eğitimi almış ve felç geçirmiş kişiler için müzik çalmanın kendisi yeniden öğrenilmesi gereken bir beceri olabilir. Şimdi, bir araştırma Robotik ve Yapay Zekada Sınırlar ne kadar yeni olduğunu gösterdi yumuşak robotik hastaların iyileşmesine, müzik çalmayı ve maharet ve koordinasyon gerektiren diğer becerileri yeniden öğrenmelerine yardımcı olabilir.
“Burada akıllı dış iskelet eldivenimizin entegre olduğunu gösteriyoruz. dokunsal sensörler, yumuşak aktüatörlerve yapay zeka, etkin bir şekilde yardımcı olabilir yeniden öğrenme manuel görevlerin ardından nörotravmaFlorida Atlantic Üniversitesi Okyanus ve Makine Mühendisliği Bölümü’nde yardımcı profesör olan baş yazar Dr Maohua Lin, “dedi.
Eldiven kime uyar: ısmarlama ‘akıllı el’
Lin ve meslektaşları bir ‘akıllı’ tasarladı ve test etti. el dış iskeletiSadece 191g ağırlığında, çok katmanlı, esnek bir 3D baskılı robo-eldiven şeklinde. Eldivenin tüm avuç içi ve bilek bölgesi yumuşak ve esnek olacak şekilde tasarlanmıştır ve eldivenin şekli her kullanıcının anatomisine uyacak şekilde özel olarak üretilebilir.
Parmak uçlarındaki yumuşak pnömatik aktüatörler hareket üretir ve kuvvet uygular, böylece doğal, ince ayarlı el hareketlerini taklit eder. Her parmak ucu ayrıca, nesnelerle veya yüzeylerle etkileşim üzerine kullanıcının eline dokunma hissi veren 16 esnek sensör veya “taksel” dizisi içerir. Tüm aktüatörler ve sensörler tek bir kalıplama işlemiyle yerine yerleştirildiğinden, eldivenin üretimi basittir.
Florida Atlantic Üniversitesi Okyanus ve Makine Mühendisliği Bölümü’nde profesör olan kıdemli yazar Dr.
“Eldiven, parmaklarının bükülmesini ve uzamasını kontrol etmelerine izin vererek, doğal el hareketlerine yardımcı olmak ve bunları geliştirmek için tasarlandı. Eldiven el rehberliği sağlıyor, destek sağlıyor ve el becerisini artırıyor.”
Yazarlar, hastaların el becerisini, motor becerilerini ve koordinasyon duygusunu yeniden kazanmasına bağımsız olarak yardımcı olmak için nihayetinde bu eldivenlerden bir çift giyebileceklerini öngörüyorlar.
AI, eldiveni müzik öğretmeni olmak için eğitti
Yazarlar, eldivene piyanoda bir başlangıç şarkısının doğru ve yanlış versiyonlarını çalma arasındaki farkı “hissetmesini” başarılı bir şekilde öğretmek için makine öğrenimini kullandılar. Burada eldiven, önceden programlanmış hareketlerle insan müdahalesi olmadan otonom olarak çalıştı. Şarkı, çalması için dört parmak gerektiren “Mary had a little lamb” idi.
“Eldivenin doğru ve yanlış piyano çalmayı ayırt etmeyi öğrenebileceğini bulduk. Bu, müzik çalmayı yeniden öğrenmek isteyen kişilerin kişiselleştirilmiş rehabilitasyonu için değerli bir araç olabileceği anlamına geliyor,” dedi Engeberg.
Prensip kanıtı gösterildiğine göre, eldiven giyen kişiye oyunlarında neyin doğru neyin yanlış gittiği hakkında geri bildirim vermek üzere programlanabilir. dokunsal geribildirim, görsel ipuçları veya ses. Bunlar, performanslarını anlamasına ve iyileştirmeler yapmasına olanak tanır.
Kalan zorluklar için eldiveni almak
Lin şunları ekledi: “Mevcut tasarımı, müzik çalmanın ötesindeki diğer rehabilitasyon görevlerine uyarlamak, örneğin nesne manipülasyonu, bireysel ihtiyaçlara göre özelleştirme gerektirecektir. Bu, her kullanıcı için kişiselleştirilmiş bir uyum ve işlevsellik sağlamak üzere 3D tarama teknolojisi veya CT taramaları aracılığıyla kolaylaştırılabilir.”
“Ancak bu alandaki bazı zorlukların üstesinden gelinmesi gerekiyor. Bunlar, dokunsal algılamanın doğruluğunu ve güvenilirliğini iyileştirmeyi, dış iskelet tasarımının uyarlanabilirliğini ve becerisini geliştirmeyi ve kullanıcı girdisini daha iyi yorumlamak ve bunlara yanıt vermek için makine öğrenimi algoritmalarını iyileştirmeyi içeriyor.”
Bu madde ilk olarak Frontiers Science News’te yayınlandı.