اسکلتهای بیرونی مجهز به ثبت حرکت، روش آموزش نوازندگان ویولن را متحول و امکان انتقال مستقیم حس حرکت بین افراد را فراهم کردهاند.
به گزارش سرویس رباتیک تکناک، پژوهشگران در یک مطالعه جدید نشان دادهاند که استفاده از اسکلتهای بیرونی با بازخورد لمسی میتواند هماهنگی نوازندگان را بهطور چشمگیری افزایش دهد و مسیر تازهای در آموزش مهارتهای حرکتی باز کند. این فناوری که در مقالهای در Science Robotics منتشر شده، بهطور خاص روی نوازندگان ویولن آزمایش شده است.
این پروژه را الکساندرا میخالکو از دانشگاه خنت، فرانچسکو دی تومازو از دانشکده پزشکی رم و تیمی از پژوهشگران بینالمللی هدایت کردهاند. هدف آنها بررسی این موضوع بوده است که آیا میتوان مهارتهای حرکتی ظریف را نهتنها از طریق دیدن و شنیدن، بلکه از طریق «لمس» نیز منتقل کرد یا خیر.
در روشهای سنتی، یادگیری مهارتهای فیزیکی مانند نوازندگی، ورزش یا حتی جراحی، به شدت به بینایی وابسته است. هنرجویان با مشاهده دقیق حرکات مربی، تلاش میکنند آنها را تقلید نمایند. اما این روش محدودیتهای زیادی دارد؛ از شرایط نامناسب نور گرفته تا آموزش از راه دور یا حتی پیچیدگی حرکاتی که با چشم به خوبی قابل درک نیستند.
مرتبط: چین از اولین اسکلت بیرونی رباتیک مجهز به هوش مصنوعی رو نمایی کرد
فناوری جدید این محدودیتها را هدف قرار داده است. در این سیستم، دو نوازنده از اسکلتهای بیرونی پوشیدنی استفاده میکنند که به حسگرهای ثبت حرکت و نیرو مجهز هستند. این حسگرها اطلاعات دقیق حرکات دست و بازو را به صورت دوطرفه منتقل میکنند و در صورت عدم هماهنگی، موتورهای داخلی با اعمال نیروی اصلاحی، حرکت دو نفر را به یک الگوی مشترک نزدیک میکنند.
پژوهشگران این فناوری را روی ۲۰ زوج نوازنده ویولن، ۱۰ زوج حرفهای و ۱۰ زوج آماتور آزمایش کردند. این افراد در چهار حالت مختلف اجرا داشتند، که شامل فقط شنیدن یکدیگر، شنیدن و دیدن، شنیدن و لمس از طریق اسکلت بیرونی و در نهایت ترکیب هر سه حالت دیدن، شنیدن و لمس بود.
نتایج نشان داد که اتصال لمسی از طریق اسکلت بیرونی، هماهنگی فضایی و زمانی بین نوازندگان را به طور قابل توجهی افزایش میدهد. به بیان سادهتر، زمانی که نوازندگان علاوه بر دیدن و شنیدن، میتوانستند حرکات یکدیگر را «حس» کنند، اجرای آنها دقیقتر و هماهنگتر میشد.
مرتبط: این ماده مصنوعی جدید ترمیم استخوان را متحول می کند
مرتبط: ربات چندمنظوره X1 با توانایی راه رفتن، حرکت و پرواز
نکته قابل توجه این بود که هیچیک از شرکتکنندگان از وجود اتصال لمسی آگاه نبودند و همگی برای اولین بار از این فناوری استفاده میکردند. با وجود این، سیستم حرکتی آنها به صورت ناخودآگاه این اطلاعات لمسی را دریافت و در اجرای خود اعمال کرده است.
دومنیک فورمیکا از پژوهشگران این پروژه بیان کرد که این فناوری نشان میدهد رباتها میتوانند به واسطهای برای ارتباط فیزیکی بین انسانها تبدیل شوند. او تأکید کرد که این رویکرد میتواند در آینده برای بهبود یادگیری، هماهنگی گروهی و حتی توانبخشی بیماران استفاده شود.
دی تومازو نیز توضیح داد که ادراک لمسی، اطلاعات را به صورت مستقیم و فوری منتقل میکند و سیستم عصبی انسان قادر است این دادهها را حتی در شرایط پیچیده و برای افراد ماهر بهخوبی پردازش کند. این موضوع اهمیت استفاده از کانالهای حسی مختلف در آموزش را برجسته میکند.
کاربردهای این فناوری به موسیقی محدود نمیشود. اسکلتهای بیرونی میتوانند در حوزههای مختلفی مانند آموزش ورزشهای حرفهای، جراحیهای دقیق، توانبخشی بیماران و حتی افزایش توان جسمی افراد مورد استفاده قرار گیرند. همچنین ترکیب این سیستمها با واقعیت مجازی میتواند تجربههای آموزشی کاملاً جدیدی ایجاد کند.
پژوهشگران معتقد هستند که در آینده این فناوریها کوچکتر، سبکتر و قابل استفادهتر خواهند شد و حتی ممکن است به لباسهای هوشمند با بازخورد لمسی تبدیل شوند. در چنین شرایطی، انتقال مهارتها بین افراد میتواند سریعتر، دقیقتر و با نیاز کمتر به آموزشهای طولانیمدت انجام شود.
این پیشرفت، نمونهای از فناوریهایی است که بهجای جایگزینی انسان، تواناییهای او را تقویت میکنند. اسکلتهای بیرونی لمسی میتوانند نقش مهمی در آینده آموزش ایفا نمایند و یادگیری مهارتهای پیچیده را وارد مرحله تازهای کنند.
