ИИ снизил когнитивную нагрузку на 29% — бионическая рука читает намерения

ИИ снизил когнитивную нагрузку на 24% — бионическая рука читает намерения

Исследователи из University of Utah разработали бионическую руку с общим управлением человека и ИИ. Нейросеть двигает каждый палец до точки контакта, пока пользователь контролирует захват через электромиографию. Shared control обеспечил более точный захват, большую безопасность хвата и снижение когнитивной нагрузки.

Половина пользователей отказывается от биопротезов из-за сложного управления и когнитивной нагрузки. Коммерческие бионические руки реплицируют движения руки человека, но интуитивный контроль ограничен. Большинство протезов контролируются через паттерн-распознавание или dual-site control с фиксированными паттернами хвата.

Команда встроила инфракрасные сенсоры proximity и барометрические датчики давления в коммерческий протез TASKA Hand. Сенсоры детектят объекты на расстоянии до 1.5 см и измеряют силу до 35 Н. Multilayer perceptron предсказывает кинематическую дистанцию до объекта для каждого пальца на основе данных близости и давления.

В тестах с четырьмя трансрадиальными ампутантами shared control увеличил время удержания объекта с 7.81 с до 51.56 с. Средняя сила хвата снизилась с 14.86 Н до 9.74 Н при сохранении широкого диапазона усилий. Время отклика в Detection Response Task сократилось на 120 мс — снижение когнитивной нагрузки на 29%.

A) Инфракрасный датчик света и барометрический датчик давления были встроены в печатную плату для измерения близости объекта и силы соответственно. B) Печатная плата была помещена в специально отформованный кончик пальца. C) Затем кончик пальца был установлен в коммерческий протез руки. D) Встроенные датчики могут обнаруживать сложные взаимодействия с объектами, например, падение кусочка ваты на руку. Сигнал близости (красный) быстро увеличивается, когда вата падает и приближается к руке. Затем сигнал близости остается высоким, указывая на контакт, даже несмотря на то, что вата создает почти нулевую силу на руку. По мере приложения дополнительной силы к вате как сигнал давления (синий), так и сигнал близости увеличиваются по мере деформации силиконового кончика пальца. Обратите внимание, что сигнал близости увеличивается раньше датчиков давления при приложении возрастающей силы, а сигнал давления продолжает увеличиваться после того, как сигнал близости достигает насыщения.

Источник новости и обложки: www.nature.com


Главред proglib.io (01.2022-10.2025). Опубликовал более 800 статей и запустил имейл-рассылки о нейросетях и разработке. Пишу на Python.

Аватар пользователя Мирослав Кунгуров