Использование искусственного интеллекта и датчиков из жидкого металла для создания протезов

dr_Alex

На каждой подушечке пальца находятся более 3000 тактильных рецепторов, которые в большинстве случаев реагируют на давление.

При манипулировании каким-либо предметом люди опираются именно на тактильные ощущения, поэтому их отсутствие представляет серьезную проблему для людей с ампутацией верхней конечности. На сегодняшний день на рынке присутствует много вариантов высокотехнологичных протезов, но всем им не хватает «ощущения прикосновения». Отсутствие обратной связи со стороны нервной системы приводят к случайным падениям или раздавливанию хрупкого предмета протезом.

Чтобы сделать функциональность искусственного протеза более естественной, ученые из Florida Atlantic University College of Engineering and Computer Science внедрили в него «растягиваемые» тактильные датчики из жидкого металла на кончики пальцев протеза руки. Эта технология имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными:

  • более высокая проводимость;
  • улучшенные показатели эластичности и гибкости;
  • способность растягиваться;
  • более высокая тактильность.

Также существует иерархическая интеграция тактильных ощущений несколькими пальцами, что обеспечивает более высокий уровень искусственного интеллекта для искусственных рук.

Протезы тестировались на текстурированных поверхностях с различной скоростью скользящего движения (главный параметр – расстояние между неровностями). В испытании было необходимо различить 10 типов сложных поверхностей из 4 текстур. Использовались 4 алгоритма машинного обучения: метод ближайших соседей, опорных векторов, RF (случайный лес) и искусственный интеллект. Лучше всего со своей задачей справилась именно технология искусственного разума (распознавание тактильной поверхности в 99% случаев).

Интеграция полученной от различных датчиков информации (получена с 4 протезов пальцев рук одновременно) демонстрирует новую форму иерархии в алгоритмах машинного обучения. Это позволяет намного повысить точность ощущений. Технология обеспечивает тактильную обратную связь для пациентов с ампутированными конечностями, чтобы восстановить нарушенное чувство осязания.

Подобные датчики существовали и ранее, но их работа все еще нуждается в усовершенствовании: они должны быть легкими, недорогими и мультимодальными.

Потеря верхней конечности – это серьезная проблема для тех людей, что пытаются вернуть себе прежний комфорт и заниматься своими обычными делами. Несмотря на то, что медицина в области протезирования постоянно движется вперед, и современные конструкции способны выполнять большинство базовых функций, протезы не предоставляют пациентам сенсорной информации. Также невозможно управлять протезом естественным образом при помощи собственного разума.

Протезы с искусственным интеллектом позволят людям с ампутированными верхними конечностями ощущать окружающий мир и реагировать на него естественным образом.

  1. Комментарии (0)

  2. Добавить свои

Комментарии (0)

Rated 0 out of 5 based on 0 voters
Здесь не опубликовано еще ни одного комментария

Оставьте свой комментарий

  1. Опубликовать комментарий как Гость. Зарегистрируйтесь или Войдите в свой аккаунт.
Rate this post:
Вложения (0 / 3)
Поделитесь своим местоположением