مهندسان به تازگی موفق شدند که یک دستکش هوشمند رباتیک مجهز به هوش مصنوعی برای بیماران ناتوان سکته مغزی بسازند که به آنان کمک می کند دوباره پیانو بنوازند.
به گزارش تکناک، سکته مغزی یکی از علل اصلی ناتوانی طولانی مدت جدی در ایالات متحده است و باعث کاهش تحرک در بیش از نیمی از بازماندگان سکته مغزی 65 ساله و بالاتر می شود. بیمارانی که از ناتوانی های ناشی از سکته رنج می برند اغلب به توانبخشی شدید نیاز دارند تا بتوانند دوباره راه بروند، صحبت کنند یا کارهای روزمره را انجام دهند.
برای بسیاری از آن ها، ایده توانایی نواختن یک ساز موسیقی باید مانند یک رویای دور باشد. با این حال، به لطف یک دستکش رباتیک نرم جدید مجهز به هوش مصنوعی، افرادی که در موسیقی آموزش دیده اند و دچار سکته مغزی شده اند، اکنون می توانند دوباره بنوازند و کارهای دیگری را انجام دهند که نیاز به مهارت و هماهنگی دارند.
جریان آزاد
دکتر مائوهوا لین، پروفسور دپارتمان مهندسی مکانیک در دانشگاه آتلانتیک فلوریدا گفت: در اینجا نشان می‌دهیم که دستکش هوشمند اسکلتی ما، با حسگرهای لمسی یکپارچه، محرک‌های نرم و هوش مصنوعی، می‌تواند به طور موثری به یادگیری مجدد کارهای دستی پس از آسیب عصبی کمک کند.
دستکش مجهز به هوش مصنوعی تنها 191 گرم وزن دارد و به شکل یک دستکش رباتیک چاپ سه بعدی انعطاف پذیر چند لایه طراحی شده است.
احساس این دستکش به گونه ای است که انعطاف پذیر باشد و بر روی پوست کل ناحیه کف دست و مچ احساس نرمی ایجاد کند و می تواند متناسب با دست بیمار سفارشی شود.
دکتر اریک انگبرگ، نویسنده این مطالعه، همچنین استاد دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه آتلانتیک فلوریدا، می گوید که این دستکش برای کمک و تقویت حرکات طبیعی دست طراحی شده است.
او گفت: دستکش جدید به آنها اجازه می دهد تا خم شدن و امتداد انگشتان خود را کنترل کنند. دستکش هدایت دست را فراهم می کند، پشتیبانی و مهارت را تقویت می کند.
در بیانیه محققان آمده است: علاوه بر فیزیوتراپی و کاردرمانی، موسیقی درمانی می تواند به بیماران سکته مغزی برای بازیابی زبان و عملکرد حرکتی کمک کند.
دستگاه حسگر
این تحقیق تاکید می‌کند که این دستکش هوشمند با محرک‌های پنوماتیکی نرمی که در نوک انگشتان قرار دارند، مدل‌سازی شده‌اند که باعث ایجاد حرکت و اعمال نیرو می‌شوند. به این ترتیب، به بیمار اجازه می دهد تا حرکات طبیعی دست را تقلید کند.
نوک انگشتان دستگاه‌های پوشیدنی نیز با مجموعه ای از 16 حسگر انعطاف‌پذیر طراحی شده‌اند تا در هنگام تعامل با اشیاء یا سطوح، حس لامسه را به دست کاربر ارائه دهند.
محرک‌ها و حسگرهای دستگاه ربات از طریق یک فرآیند قالب‌گیری یکپارچه قرار داده شده‌اند.
علاوه بر این، محققان از یادگیری ماشینی استفاده کردند و به دستکش یاد دادند که بین نواختن نسخه صحیح و نادرست آهنگ روی پیانو تفاوت قائل شود.
نویسندگان یک قطعه آهنگ ساده را آزمایش کردند که برای نواختن آن به چهار انگشت نیاز داشت.
انگبرگ گفت: ما دریافتیم که دستکش می‌تواند بین نواختن پیانو درست و نادرست تمایز قائل شود. این بدان معناست که می تواند ابزار ارزشمندی برای توانبخشی شخصی افرادی باشد که می خواهند نواختن موسیقی را دوباره یاد بگیرند.
این مطالعه در 29 ژوئن در Frontiers in Robotics and AI منتشر شد.
