Nosivi uređaj omogućava korisnicima da kontrolišu mašine i robote dok su u pokretu

Inženjeri sa Kalifornijskog univerziteta u San Dijegu razvili su nosivi sistem nove generacije koji omogućava ljudima da kontrolišu mašine putem svakodnevnih gestova — čak i dok trče, voze se u automobilu ili plutaju na turbulentnim talasima okeana.

Sistem kombinuje rastegljivu elektroniku sa veštačkom inteligencijom radi prevazilaženja dugotrajnog izazova za nosivu tehnologiju – pouzdanog prepoznavanje gestovnih signala u realnim uslovima.

Preporučujemo

Nosive tehnologije sa senzorima za gestove rade dobro kad korisnik miruje, ali signali počinju da se raspadaju prilikom preterane buke kretanja. Ovo ograničava njihovu praktičnost u svakodnevnom životu. „Naš sistem prevazilazi ovo ograničenje. Integrisanjem veštačke inteligencije radi uklanjanja nepoželjnih senzorskih podataka u realnom vremenu, tehnologija omogućava da svakodnevni gestovi pouzdano kontrolišu mašine čak i u vrlo dinamičnim okruženjima“, kažu istraživači.

Ova tehnologija bi mogla omogućiti pacijentima u procesu rehabilitacije ili osobama sa ograničenom pokretljivošću, na primer, da koriste prirodne gestove za kontrolu robotskih pomagala, bez potrebe za odličnim motornim veštinama.

Radnici u industriji i hitnim službama mogli bi koristiti ovu tehnologiju za kontrolu instrumenata i robota bez upotrebe ruku u vrlo dinamičnim ili opasnim okruženjima. Čak bi mogla omogućiti roniocima i daljinskim operaterima da komanduju podvodnim robotima uprkos turbulentnim uslovima. U slučaju uređaja široke potrošnje, sistem bi mogao učiniti kontrole na bazi gestova pouzdanijim u svakodnevnim situacijama.

Ovaj rad predstavlja saradnju profesora sa Odeljenja za hemijski i nanoinženjering. Koliko je istraživačima poznato, ovo je prvi nosivi interfejs čovek-mašina koji pouzdano funkcioniše u širokom opsegu nestabilnih kretanja. Rezultat je da može funkcionisati u skladu sa stvarnim kretanjem ljudi.

Uređaj je mekani elektronski materijal koji se lepi za tkaninu oko ruke. Integriše senzore za pokrete i mišiće, bluetooth mikrokontroler i rastegljivu bateriju u kompaktni, višeslojni sistem. Sistem je treniran na kompozitnom skupu podataka o stvarnim gestovima i uslovima, od trčanja i potresa do kretanja okeanskih talasa. Signali sa ruke se prikupljaju i obrađuju putem prilagođenog dubokog učenja koje uklanja smetnje, tumači gestove i prenosi komandu za kontrolu mašine — kao što je robotska ruka — u realnom vremenu.

„Ovo unapređenje nas približava intuitivnim i moćnim interfejsima čoveka i mašine koji se mogu primeniti u svakodnevnom životu“, kažu istraživači.

Sistem je testiran u više dinamičnih situacija. Uređaj je korišćen za kontrolisanje robotske ruke tokom trčanja, izložen visokofrekventnim vibracijama i kombinovanim smetnjama. Takođe je validiran u simuliranim okeanskim uslovima, sa rekonstruisanim laboratorijskim i stvarnim kretanjem mora. U svim slučajevima, sistem je ostvario tačan, niskolatentni učinak.

Prvobitno je ovaj projekat inspirisan idejom da se pomogne vojnim roniocima u kontroli podvodnih robota. Međutim, naučnici su ubrzo shvatili da smetnje izazvane kretanjem predstavljaju problem ne samo za podvodno okruženje. To je uobičajeni izazov u oblasti nosive tehnologije koji ograničava učinak takvih sistema u svakodnevnom životu.

„Ovaj rad uspostavlja novi metod tolerancije na šum u nosivim senzorima. Utire put za nosive sisteme nove generacije koji su ne samo rastegljivi i bežični, već i sposobni da uče od složenih okruženja i individualnih korisnika“, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)