Kalibrálás nélkül is bárki felveheti: AI-vezérelt exoszkeleton segíti a mozgást

Kalibrálás nélkül is bárki felveheti: AI-vezérelt exoszkeleton segíti a mozgást
2024. 03. 21., 17:10

Fizikai munkát végző egészséges emberek és mozgáskorlátozottak életét változtathatja meg ez a frissen bemutatott, viselhető robotváz (exoszkeleton), hiszen univerzális vezérlő keretrendszert használ. A kutatók közleménye szerint a szerkezet nem igényel semmilyen képzést vagy kalibrálást, sőt, bonyolult algoritmusok beállítását sem.

A Georgiai Technológiai Egyetem kutatóit az a cél vezérelte az univerzális exoszkeleton létrehozásával, hogy megvédjék a fizikai dolgozókat a fájdalmas sérülésektől, de segítsék a mozgáskorlátozott, például agyvérzés miatt részlegesen lebénult betegeket is, a mobilitásuk visszanyerésében. A robotvázukhoz hasonló, eddig bemutatott megoldások, ha működőképesek is, általában drasztikus erőfeszítések árán lehet csak felprogramozni, kalibrálni vagy az adott beteg igényeire szabni őket, és akkor még nem beszéltünk a különböző helyzetekre való felkészítésükről. Az amerikai intézetben megalkotott exoszkeleton ezekhez képest sokkal egyszerűbben beüzemelhető és használható, ezáltal valóban kikövezheti az utat a technológia otthonokban és munkahelyeken vagy más alkalmazásokban való használata felé.

A tudósok AI-alapú mélytanulási algoritmusokkal vértezték fel a robotvázat, hogy az autonóm módon szolgálja ki a változatos fiziológiai állapotban lévő felhasználók igényeit: támogassa őket például a járásban, az állásban és a lépcső- vagy rámpamászásban. A tudósok ezt a megoldást „egységes vezérlési keretnek” nevezik.

„A cél az volt, hogy ne egyszerűen különböző tevékenységekre kiterjedő vezérlést biztosítsunk, hanem egyetlen egységes rendszert hozzunk létre. Nem kell gombokat nyomkodni, hogy váltani tudjunk az üzemmódok között, és nem kell valamilyen osztályozó algoritmus, ami megpróbálja prognosztizálni, hogy lépcsőt mászunk vagy gyalogolunk” - magyarázta Aaron Young docens, az exoszkeleton egyik alkotója és a szerkezetről szóló tanulmány társszerzője. Ami igazán király ebben a gépben, hogy minden egyes személy belső dinamikájához külön alkalmazkodik, mindenféle hangolás vagy heurisztikus beállítás nélkül, és ez óriási különbség a területen végzett más munkákhoz képest. Nincs szükség alany-specifikus hangolásra vagy paraméterek megváltoztatására ahhoz, hogy működjön.”

A korábbi, ehhez hasonló innovációk főként egy adott tevékenység robotikai támogatására koncentráltak, de a georgiai kutatók más utat választottak, és nem a környezetre, hanem az emberi izmokra és ízületekre összpontosítottak.

 

„Feladtuk, hogy megpróbáljuk az emberi mozgást ún. diszkretizált módok alá beerőltetni, mint mondjuk a sík talajon járás vagy a lépcsőmászás, hiszen a valódi mozgás ezeknél sokkal rendezetlenebb. A vezérlőnket inkább a felhasználó alapvető fiziológiájára alapoztuk – jegyezte meg Dean Molinaro doktorandusz hallgató, a tanulmány vezető szerzője. Az, hogy a test mit csinál egy adott időpontban, mindent elárul nekünk, amit a környezetről tudnunk kell. Ezután lényegében gépi tanulást használunk, ami úgy működik, mint egy az exoszkeletonba épített érzékelők és az izmok által generált nyomatékok közötti fordítóprogram.”

Az exoszkeleton tesztelésekor a kutatócsoport megfigyelte, hogy csökkenteni tudják a viselő metabolikus és biomechanikai erőfeszítéseit, így az kevesebb energiát igényel a mozgáshoz, sőt, az ízületeire sem nehezedik akkora terhelés, mint más viselhető eszközök esetében. A vezérlőrendszert részleges támogatást nyújtó eszközökre szabták, vagyis olyan exoszkeletonokra, amelyek anélkül fokozzák a mozgást, hogy teljesen helyettesítenék a felhasználó erőfeszítéseit.

A kutatók egy meglévő algoritmust használtak fel a csipőre csatlakozó exoszkeleton betanításához. A kiterjedt erő- és mozgásrögzítési adatokat különböző nemű és testalkatú alanyokon próbálták ki, akik különböző sebességgel produkálták a futószalagon járást, a lépcsőkön történő fel-, lemászást, a rámpákon navigálást, illetve az e mozgások közötti átmenetet. A tanulságok alapján az egyetem tanulékony vezérlője igazán életképes, teljesen univerzális felhasználású exoszkeletonok alapjául szolgálhat.

Gábor János

Főoldali kép: Georgiai Technológiai Egyetem

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

Újabb különleges hazai vállalkozás, az Ország Söre szavazást alapító Beerselection mutatkozik be a csatornán. A budapesti sörszaküzletbe hetente több tucatnyi újdonság érkezik, köztük akár olyan különlegességekkel, amelyekből egyszerre csak pár darab érhető el az egész országban. A sörkultúra hazai terjesztése fontos küldetés a tulajdonosoknak, hiszen akár 800-féle sörstílus létezik, miközben a legtöbb ember egyedül a lágert ismeri fel. A magyar sörrajongók által idén összeállított recept sorsáról, a kissé elhasznált „kézműves” kifejezés mögötti igazságról, illetve arról, hogy miért érdemes szaküzletben venni a sört a nagy áruházak helyett, Bárkai Péter mesél a BeerSelectiontől. Az ügyvezető persze igazságot tesz az örök, csapolt, palackozott, vagy dobozos kérdésben is...
Az egészségpénztári befizetések ugyan nem a legelsők a fontossági sorrendben, amire félre akarunk tenni, de előkelő helyre kúsztak fel az utóbbi években Magyarországon. Annak ellenére, hogy milyen kedvező – és a közhiedelemmel ellentétben elérhető – megoldásokat nyújtanak a magáncélú megtakarítások, a magyar társadalom iszonyatos összeget fizet ki zsebből a magánegészségügyben. Dr. Kravalik Gábor, az Önkéntes Pénztárak Országos Szövetségének elnöke az ÖPOSZ legutóbbi közvélemény-kutatási eredményei nyomán vázolja honfitársaink hozzáállását a kérdéshez és egyértelmű választ ad rá, hogy hogyan járhatnánk jobban, ha tudatosabban tennénk félre. Fontos: akár havi párezer forintnak is van értelme, sőt!
A digitális technológiák kapcsán jelenleg két uniós rendelet is fontos: az egyik a digitális szolgáltatásokról, a másik a mesterséges intelligencia felhasználásának korlátozásáról szól. Sokáig azt hittük, az óriási tech vállalatok túl nagyra nőttek ahhoz, hogy meg lehessen regulázni a működésüket, Európában azonban – úgy tűnik – mégis sikerül rendeleti keretek közé szorítani, hogy mit tehet vagy épp' nem tehet meg a Facebook, a Snapchat, a TikTok és például a Google kereső. Dr. Baracsi Katalin internetjogász ebben az epizódban átfogó képed ad mind a digitális piacokat, mind pedig a mesterséges intelligencia felhasználását szabályozó uniós rendeletről.

  NÉPSZERŰ HÍREK

  Rovathírek: GUSTO

  Rovathírek: ATOMBUSINESS