مهندسان دانشگاه یوتا توانستهاند یک دست مصنوعی بیونیک بسازند که خودش فکر میکند و بهطور خودکار عمل میکند.
به گزارش سرویس رباتیک جهانی مگک، آنها یک دست مصنوعی معمولی را به حسگرهای فشار و حسگرهای نزدیکشونده مجهز کردهاند و سپس یک شبکه هوش مصنوعی را طوری آموزش دادهاند که حرکت طبیعی گرفتن اشیا را تقلید کند. نتیجه این شده است که دست بیونیک میتواند اشیا را راحتتر، دقیقتر و بدون فشار ذهنی زیاد بگیرد.
افرادی که این دست را آزمایش کردهاند توانستهاند کارهای ساده روزمره مثل برداشتن اشیای کوچک یا بلند کردن یک فنجان را راحتتر و بدون تمرین زیاد انجام بدهند. پژوهشگران میگویند این فناوری نشان میدهد که پروتزها در آینده میتوانند خیلی شبیه دست طبیعی کار کنند.
در سالهای اخیر، پیشرفتهای چشمگیری در حوزه اندامهای مصنوعی رخ داده است، اما دشواری کنترل آنها همچنان یکی از موانع بزرگ برای کاربران بوده است. بسیاری از افراد مجبورند برای انجام سادهترین حرکات، مانند برداشتن یک لیوان یا گرفتن یک مداد، تکتک حرکات انگشتان را آگاهانه برنامهریزی کنند. همین مسئله به افزایش بار شناختی و در نتیجه خستگی کاربر منجر میشود. گزارشها نشان میدهد نزدیک به نیمی از کاربران در نهایت پروتز خود را کنار میگذارند، زیرا کنترل آن دشوار و زمانبر است.
کارهای سادهای مثل گرفتن یک لیوان یا مداد به این دلیل ساده هستند که مغز انسان حرکات انگشتان را بهصورت غریزی کنترل میکند. اما کاربران دست مصنوعی باید تکتک حرکات انگشت را آگاهانه کنترل کنند که کار را سخت و خستهکننده میکند.
مشکل مهم این است که بیشتر دست مصنوعی بیونیک حس لامسه ندارند، در حالی که حس لامسه برای گرفتن طبیعی اشیا ضروری است. علاوه بر حس لامسه ، مغز انسان دائماً پیشبینی میکند که دست قرار است چگونه با شیء برخورد کند و همین پیشبینی به حرکات دقیق کمک میکند.
پژوهشگران دانشگاه یوتا برای حل این مشکل، با شرکت TASKA Prosthetics همکاری کرده و یک دست رباتیک تجاری را به حسگرهایی بسیار حساس مجهز کردهاند. این حسگرها قادرند فشار و حتی نزدیک شدن اجسام را تشخیص دهند؛ بهطوریکه دست میتواند چیزی به سبکی یک تکه پنبه را نیز احساس کند.
بر پایه همین دادهها، یک شبکه عصبی هوش مصنوعی آموزش دیده است تا حرکت هر انگشت را بهطور مستقل تنظیم کند و بهترین شکلِ گرفتن برای هر شیء را بهطور خودکار ایجاد کند. این قابلیت باعث میشود دست بیونیک بدون نیاز به تمرکز سنگین کاربر، شکل خود را با شیء هماهنگ کند.
تیم تحقیقاتی برای جلوگیری از تداخل تصمیم هوش مصنوعی با قصد واقعیِ کاربر، یک سامانه کنترل مشترک طراحی کرده است. در این روش، کاربر جهت کلی حرکت را تعیین میکند و هوش مصنوعی با اصلاحات دقیق، به گرفتن مطمئنتر و روانتر کمک میکند. این ترکیب باعث میشود پروتز هم به دستورهای انسانی پاسخ دهد و هم بهطور هوشمندانه حرکتها را بهینه کند.
این سیستم پیشرفته روی چهار داوطلب دارای قطع عضو مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد شرکتکنندگان توانستهاند کارهای روزمرهای مانند نوشیدن از یک لیوان پلاستیکی یا برداشتن اشیای ظریف را با دقت بیشتر و بدون نگرانی از افتادن یا له شدن آنها انجام دهند. این دستاورد نشان میدهد هوش مصنوعی میتواند نقش مهمی در طبیعیتر شدن تجربه استفاده از پروتزها ایفا کند.
پژوهشگران تأکید میکنند که هدف نهایی آنها ساخت پروتزی است که مانند اندام طبیعی کار کند و کاربران بتوانند بدون فکر کردن به نحوه کنترل آن، کارهای روزمره خود را انجام دهند. به گفته تیم تحقیقاتی، این دست بیونیک نمونهای از آینده پروتزهاست؛ آیندهای که در آن فناوری، بهجای ایجاد پیچیدگی، همراه و تسهیلکننده زندگی کاربران خواهد بود.
