"Żyjąca" sztuczna ręka

"Żyjąca" sztuczna ręka

Naukowcy zbudowali unikatową, “żyjącą” sztuczną rękę, która znacznie poprawi komunikację pomiędzy człowiekiem a maszyną oraz utoruje drogę nowoczesnym urządzeniom protetycznym.

Alois Knoll z Uniwersytetu Technicznego w Monachium powiedział, że w ostatniej dekadzie dokonał się olbrzymi postęp w projektowaniu i implementacji różnych typów platform dla robotyki. Jednakże ich zdolności do „uczenia się” jak rozwiązywać nawet najprostsze problemy są nadal bardzo ograniczone.

Knoll opracował nową metodę rozwiązującą ten problem, polegająca na naśladowaniu nauczyciela. Nauczyciel „pokazuje” urządzeniu jak rozwiązuje dany problem, następnie urządzenie to stara się rozwiązać samodzielnie to zadanie, wykorzystując elementy i własności sobie dostępne. „Uczący się” robot naśladuje ruchy nauczyciela i adaptuje je według własnych możliwości, tak, aby został osiągnięty taki sam efekt końcowy.

Algorytm nauki został opracowany przez naukowców jako część projektu ArteSImit ufundowanego przez Future and Emerging Technologies. Jego celem było zbadanie mechanizmów funkcjonalnych i neurofizjologicznych przez naśladowanie, a zwłaszcza poznanie struktur neurofizjologicznych ruchów kciuka i palców człowieka i małp, oraz opracowanie dynamicznego modelu komputerowego służącego do nauki przez naśladowanie.

System wyposażony jest w system wizyjny z kamerą, przez którą maszyna „widzi” i rozpoznaje ruchy nauczyciela. Ruchy te są porównywane z wcześniej zdefiniowanymi akcjami (przechowywanymi w pamięci) – w ten sposób urządzenie wybiera właściwy schemat działania, który pozwoli osiągnąć zamierzony efekt, np. właściwą sekwencję ruchów ramienia, ręki i palców. System wizyjny jest bardzo nowoczesny i innowacyjny: precyzyjnie rozpoznaje on układ palców, wykorzystując do tego tylko jedną kamerę, a wszystko to dzięki specjalnemu, unikatowemu algorytmowi który obejmuje m.in. układ nadążnego śledzenia ruchu obiektu.

Knoll powiedział, że celem jego badań była implementacja algorytmu nauki przez naśladowanie do sztucznej ręki, co „pociągnie” za sobą zastosowanie nowej metody do innych modeli i platform, służących do budowy sztucznych części ciała człowieka, posiadających wiele stopni swobody i elastycznie współpracujących z człowiekiem.

Knoll dodał, iż wierzy, że nowa technologia opracowana w ramach projektu ArteSImit może być bezpośrednio wdrożona np. do protez nowej generacji, które na przykład mogłyby być sterowane ruchem palców lub połączone bezpośrednio z ludzkimi nerwami.

Badanie innowacyjnej technologii sterowania i uczenia sztucznych wytworów będzie kontynuowane, ale już pod innym projektem, zwanym JAST, który będzie korzystał z doświadczeń osiągniętych podczas trwania projektu ArteSImit
Inne potencjalne zastosowania odkryć projektu ArteSImit są niezliczone. Mogą to być aplikacje kontrolne i pomiarowe stosowane w medycynie podczas operacji chirurgicznych lub do specjalnych zadań, jak np. wykrywanie i śledzenie ruchów człowieka znajdującego się tłumie ludzi. Ta ostatnia metoda mogłaby być bardzo użyteczna w systemach bezpieczeństwa i ochrony.