Koliko se autonomna robotska ruka može osećati kao deo tela

Brzina nalik ljudskoj maksimizira osećaj pripadnosti telu, upotrebljivost i društvenu percepciju.

Kad se proteze za ruke na bazi veštačke inteligencije (AI) koje se autonomno kreću rašire, razumevanje kako se ljudi osećaju u pogledu njih i kako ih prihvataju biće ključno.

Preporučujemo

U ovoj studiji sa japanskog Tojohaši Univerziteta za tehnologiju upotrebljena je virtuelna realnost radi simuliranja situacije u kojoj je ruka učesnika zamenjena robotskom protetičkom rukom i ispitivanja kako brzina kretanja proteze utiče na inkorporiranost, uključujući vlasništvo nad telom, osećaj delatnosti, upotrebljivost i društvene utiske o robotu kao što su kompetencija i nelagodnost.

Otkriveno je da su i preterano brzi i preterano spori pokreti smanjivali osećaj pripadnosti telu i upotrebljivost, dok je umerena brzina blizu prirodnog ljudskog dohvata, sa trajanjem pokreta od trajanju od oko jedne sekunde, proizvela najpozitivnije utiske.

Kada osoba izgubi šaku ili ruku, protetički udovi su esencijalne tehnologije za održavanje svakodnevnih funkcija. Dosad se mnogo istraživanja o protezama fokusiralo na metode kontrole koje omogućavaju da se uređaj kreće u skladu sa namerom korisnika, često koristeći biosignale kao što su elektromiografija (EMG) i elektroencefalografija (EEG), i na poboljšanje preciznosti takve kontrole.

U međuvremenu, napredak u mašinskom učenju i veštačkoj inteligenciji čini sve realističnijim da će buduće proteze procenjivati situaciju i pružati pomoć putem autonomnih ili poluautonomnih pokreta. Međutim, kad se deo tela kreće nezavisno od volje pojedinca, ljudi će to verovatno doživeti kao „uznemirujuće“ ili kao „nije deo mog tela“, što će stvoriti veliku barijeru za prihvatanje.

Rešavajući ovo pitanje, prethodni rad je sugerisao da čak i ako se ekstremitet kreće samostalno, nelagodnost se može smanjiti i prihvatanje kao dela tela može se povećati kada je cilj ili namera pokreta razumljiva. Nadovezujući se na ovu ideju, naučnici su se fokusirali na brzinu kretanja.

U virtuelnoj realnosti, avataru je leva podlaktica zamenjena protetičkim ekstremitetom i učesnici su obavljali zadatak dohvatanja. Protetička ruka (virtuelna podlaktica) autonomno se savijala ka meti, a mi smo sistematski menjali trajanje pokreta kroz šest nivoa (od 125 ms do 4 s), kažu istraživači. Nakon svake situacije, učesnici su ocenjivali osećaj pripadnosti telu, osećaj delatnosti, upotrebljivost (SUS) i društvene utiske o robotu (RoSAS: kompetencija, toplina i nelagodnost).

Rezultati su bili jasni.

* Pri umerenoj brzini (trajanje pokreta od 1 s), osećaj pripadnosti telu, delatnost i upotrebljivost bili su najviši.

* U najbržim (125 ms) i najsporijim (4 s) uslovima, osećaj pripadnosti telu, delatnost i upotrebljivost bili su značajno niži.

* Percepcija kompetencije bila je veća pri umerenim do blago većim brzinama, dok je nelagodnost bila najviša u najbržem stanju. Toplina nije pokazala jasnu zavisnost od brzine.

Ovi nalazi ukazuju da, u budućnosti kad proteze sa veštačkom inteligencijom obezbeđuju autonomnu pomoć, nije dovoljno težiti samo bržim i tačnijim performansama. Umesto toga, brzinu kretanja treba dizajnirati tako da odgovara onome što ljudi mogu lako prihvatiti kao deo svog tela.

Ovi uvidi mogu doprineti ne samo dizajnu autonomnih protetičkih ruku, već i drugih oblika robotskog unapređenja tela, kao što su dodatni robotski udovi, egzoskeleti i nosivi roboti, koji imaju ulogu funkcionalnih produžetaka tela.

Istraživači planiraju da ispitaju i adaptaciju i učenje putem dugotrajne upotrebe. Ljudi mogu početi da doživljavaju poznate alate kao da su deo njihovog tela. Ako se brz i precizan robotski deo tela kontinuirano koristi u svakodnevnom životu, može postati „normalan“, osećati se lakšim za upotrebu i lakše se inkorporirati.

Konačno, upotreba virtuelne realnosti je važna jer omogućava istraživačima da bezbedno simuliraju protetičke tehnologije i kontrolne šeme koje još nisu naširoko dostupne, omogućavajući da se unapred procene zahtevi psihologije, prihvatanja i dizajna.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)