Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Свободная трибуна

За 2019-09-17

[свободная трибуна] Новая высокотехнологичная перчатка сделает протезы более чув

Новая высокотехнологичная перчатка сделает протезы более
чувствительными
16.09.2019,
Сегодня для людей с ограниченными возможностями ученые и инженеры
разработали огромное количество самых разнообразных гаджетов. Есть среди
них и протезы конечностей. При этом эти протезы довольно функциональны и
могут выполнять огромное количество различных действий. Но важный
недостаток почти всех подобных устройств -- они не могут вернуть человеку
чувствительность. Однако определенный шаг навстечу этому делает новая
высокотехнологическая перчатка. Причем ее можно совместить с уже
существующими протезами, что значительно удешевляет производство и
делает гаджет более доступным.
Новая перчатка -- один из самых доступных способов вернуть человеку
сенсорную чувствительность. Хотя бы частично
Как работает перчатка для возвращения чувствительности?
За разработку отвечает объединенная команда инженеров из Университета
Пердью, Университета Джорджии и Техасского университета. Новая перчатка
с виду, можно сказать, не отличается от обычных изделий подобного рода.
Ее с легкостью можно надеть на практически любые существующие протезы
рук, чтобы дать им возможность ощущать различные параметры. Перчатка
предназначена для улучшения способности пользователя взаимодействовать с
другими объектами.
Читайте также: Совершенствование алгоритмов ИИ приведет к революции в
протезировании
В инновационную перчатку встроен ряд эластичных сенсоров и гибких
датчиков, которые могут измерять давление, температуру и
гидратацию (то есть увлажненность) всего, с чем контактирует материал.
При этом не стоит думать, что перчатка позволит ощущать все это
напрямую. Это было бы слишком дорого и подобные технологии не позволили
бы сделать устройство доступным. Хотя и о
Мы использовали свой подход к тому, как оснастить любые, в том числе и
существующие на рынке, протезы. Материал и датчики, используемые при
изготовлении перчатки, позволяют ей найти применение вместе с протезами
самых разных форм и размеров, -- заявил доцент университета Пердью и
ведущий автор работы Чи Хван Ли. Перчатка с одной стороны обеспечивает
возможность пользователю понимать свойства окружающих предметов, а с
другой делает протез более реалистичным.
Что касается того, каким образом перчатка дает пользователю возможность
знать о свойствах предмета, тут все довольно просто: характеристики
передаются на подключенные к устройству умные часы. Эти часы
обрабатывают всю полученную информацию в режиме реального времени. Такой
подход разработчики считают наиболее целесообразным с точки зрения
конечной стоимости перчатки. Помимо этого перчатка оснащена способностью
передавать данные о характеристиках объектов на отдельное устройство для
обработки и анализа.

Схематичное устройство новой перчатки
Также при встряхивании перчатки с часами можно получить и информацию об
устройстве вроде заряда батареи и состояния сенсоров. Подобная
функциональность хоть и не возвращает чувствительность в полном смысле
этого слова, позволяет человеку понимать свойства объектов. Например,
насколько тот или иной предмет хрупкий или горячий, манипулируя,
например, бумажным стаканчиком с чаем, пользователь тут же поймет,
горячий ли чай и какую силу приложить для того, чтобы верно сжать
стаканчик в руке.
Стоит также заметить, что в будущем разработчики планируют оснастить
перчатку системой тактильной обратной связи и вибромоторами для более
точной и полной передачи ощущений от прикосновения к различным
предметам. Не исключена и возможность применения технологий,
использованных при изготовлении перчатки, при создании протезов другого
типа. Например, наделение чувствительностью не только искусственных
кистей, но и всей руки в целом.

   2019-09-17 00:39:56 (#3630904)

[свободная трибуна] Как искусственный интеллект может улучшить протезы конечност

Как искусственный интеллект может улучшить протезы конечностей
16.09.2019,
Благодаря достижениям современной науки, человечество смогло улучшить
множество вещей. Скажем, если вы посмотрите на фотографии самых первых
изобретенных протезов конечностей и протезов современных, вы заметите
огромную разницу. Полноценные протезы становятся все более
функциональными, но им все еще не достает точности, регулировки силы
взаимодействия с предметами и так далее. И тут на помощь может прийти
искусственный интеллект.
Искусственный интеллект помогает нам не только со сложными вычислениями,
но и улучшает качество жизни
Как искусственный интеллект поможет улучшить функциональность протезов
Чтобы понять суть проблемы работы современных протезов, представьте себе
человека с ампутированной ниже локтя рукой, управляющего умным протезом.
Датчики подобных устройств прикрепляются к остаткам мышц и сухожилий,
как-бы <<продолжая>> руку. Поэтому человек может управлять ее движением
примерно также, как и обычной рукой. И вот этот человек смог схватить
предмет на столе. Но что будет дальше? Множество мышц и сухожилий,
которые контролировали бы пальцы, исчезли, а с ними и способность точно
чувствовать вес и текстуру предмета. Все это позволяет нам
взаимодействовать с предметами, даже не задумываясь о массе параметров.
При использовании протеза (даже очень продвинутого) такое практически
невозможно.
Именно на этом и сконцентрировались швейцарские исследователи из
Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL). Чтобы не
Эксперты создали систему машинного обучения, которая собирала данные о
мышечных сигналах во время выполнения различных движений и захватов у
реальных людей с настоящими конечностями. Благодаря полученной
информации, ИИ начал понимать, какой тип захвата предмета ему нужно
применить в каждом конкретном случае. Помимо этого, система также
обеспечивает защиту от падения, позволяя изменить захват примерно за
полсекунды до того, как предмет начинает падать.

В результате объект, по словам ученых, захватывается <<крепко, но
достаточно небережно>> для того, чтобы не повредить и не уронить его. При
этом усилие рассчитывается для каждого пользователя индивидуально. На
данном этапе все это еще находится на уровне эксперимента и в своей
работе инженеры использовали сторонний протез, а не разработанное
специально для этих нужд устройство. Тем не менее, уже сейчас такой
подход позволяет оценить метод <<совместного контроля>> искусственного
интеллекта и человека за движением, что может стать основой для
разработки следующего поколения интеллектуальных протезов.
Система довольно неплохо реагирует на команды, поступающие от мышц
Сейчас ученые планируют доработать технологию работы ИИ, собрав еще
больше дополнительных данных. В будущем не стоит исключать также и
возможности появления протезов других частей тела вроде ног,
обособленных протезов кистей и даже отдельных пальцев. При этом
технология довольно легко применима: с одной стороны ее можно
использовать при создании протезов <<с нуля>>, а с другой интегрировать в
уже существующие системы, что довольно удобно.

   2019-09-17 00:36:04 (#3630903)