Văzând prin ochii robotului îi ajută pe cei cu deficiențe motorii profunde – ScienceDaily


Un sistem de interfață care utilizează tehnologia realității augmentate ar putea ajuta persoanele cu deficiențe motorii profunde să opereze un robot umanoid să se hrănească singuri și să îndeplinească sarcini de rutină de îngrijire personală, cum ar fi zgârierea unei mancarimi și aplicarea unei loțiuni de piele. Interfața bazată pe web afișează o "vedere a robotului asupra ochilor" a împrejurimilor, pentru a ajuta utilizatorii să interacționeze cu lumea prin intermediul mașinii.

Sistemul, descris pe 15 martie în jurnal PLUS UNU, ar putea ajuta roboții sofisticați să fie mai folositori pentru persoanele care nu au experiență cu sisteme complexe de robotizare. Participanții la studiu au interacționat cu interfața robot utilizând tehnologii standard de acces la asistență informatică – cum ar fi trackerele ochilor și dispozitivele de urmărire a capului – pe care le utilizau deja pentru a-și controla computerele personale.

Lucrarea a prezentat două studii care arată că astfel de "surogate ale organismului robotic" – care pot îndeplini sarcini similare cu cele ale oamenilor – ar putea îmbunătăți calitatea vieții pentru utilizatori. Lucrarea ar putea oferi o bază pentru dezvoltarea de roboți asistatori mai rapizi și mai capabili.

Rezultatele noastre sugereaza ca persoanele cu deficite motorii profunde pot imbunatati calitatea vietii lor folosind surogate de robotizate corporale, a declarat Phillip Grice, un recent Georgia Institutul de Tehnologie Ph.D. absolvent care este primul autor al lucrării. "Am făcut primul pas spre a face posibil ca cineva să achiziționeze un tip adecvat de robot, să îl aibă în casă și să obțină un beneficiu real din partea acestuia".

Grice și profesorul Charlie Kemp de la Departamentul de Inginerie Biomedicală Wallace H. Coulter din Georgia Tech și Universitatea Emory au folosit un manipulator mobil PR2 fabricat de Willow Garage pentru cele două studii. Robotul cu roți are 20 de grade de libertate, cu două brațe și un "cap", oferindu-i posibilitatea de a manipula obiecte cum ar fi sticle de apă, covoare, perii și chiar un aparat de bărbierit electric.

"Scopul nostru este de a oferi oamenilor cu folosirea limitată a propriilor organisme accesul la organismele robotice, astfel încât să poată interacționa cu lumea în moduri noi", a spus Kemp.

În primul lor studiu, Grice și Kemp au făcut PR2 disponibil pe internet la un grup de 15 participanți cu insuficiență motorie severă. Participanții au învățat să controleze robotul de la distanță, folosind propriul echipament auxiliar pentru a opera un cursor de mouse pentru a efectua o sarcină de îngrijire personală. Optzeci la sută dintre participanți au reușit să manipuleze robotul pentru a ridica o sticlă de apă și ao aduce la gura unui manechin.

"Comparativ cu persoanele capabili, capacitățile robotului sunt limitate", a spus Grice. Dar participantii au fost in masura sa efectueze sarcini in mod eficient si a aratat imbunatatiri pe o evaluare clinica care a masurat capacitatea lor de a manipula obiecte in comparatie cu ceea ce ar fi putut sa faca fara robot.

În cel de-al doilea studiu, cercetătorii au furnizat sistemul PR2 și interfața lui Henry Evans, un om din California care a ajutat cercetătorii Georg Tech să studieze și să îmbunătățească sistemele de asistență robotică începând din 2011. Evans, care are un control foarte limitat asupra corpului său, a testat robotul în casa lui timp de șapte zile și nu numai sarcini completate, ci și alte utilizări concepute combinând funcționarea ambelor arme robot în același timp – folosind un braț pentru a controla un prosop și cealaltă pentru a folosi o perie.

"Sistemul a fost foarte eliberator pentru mine, prin faptul că mi-a permis să-mi manipulez mediul înconjurător pentru prima dată de când am avut accident vascular cerebral", a spus Evans. "În ceea ce privește ceilalți oameni, am fost încântat să văd Phil obținând rezultate covârșitoare pozitive atunci când a testat obiectiv sistemul cu alte 15 persoane".

Cercetătorii au fost încântați de faptul că Evans a dezvoltat noi utilizări pentru robot, combinând mișcarea celor două arme în moduri pe care nu le așteptau.

"Când l-am dat lui Henry acces liber la robot timp de o săptămână, el a găsit noi oportunități pentru a-l folosi pe care nu l-am anticipat", a spus Grice. "Acest lucru este important deoarece o mulțime de tehnologie de asistență disponibilă astăzi este concepută pentru scopuri foarte specifice." Ceea ce a arătat Henry este că acest sistem este puternic în furnizarea de asistență și împuternicirea utilizatorilor.

Interfața a permis lui Evans să se îngrijească de el în pat într-o perioadă lungă de timp. "Cel mai util aspect al sistemului de interfață a fost acela că aș putea opera robotul complet independent, cu mișcări mici ale capului, folosind o interfață grafică extrem de intuitivă", a spus Evans.

Interfața bazată pe web arată utilizatorilor cum arată lumea din camerele situate în capul robotului. Comenzile controlabile suprapuse peste vizualizare permit utilizatorilor să miște robotul într-un mediu acasă sau într-un alt mediu și să controleze mâinile și brațele robotului. Când utilizatorii mișcă capul robotului, de exemplu, ecranul afișează cursorul mouse-ului ca o pereche de globi oculari pentru a arăta unde va arăta robotul atunci când utilizatorul face clic. Dacă faceți clic pe un disc care înconjoară mâinile robotice, utilizatorii pot selecta o mișcare. În timp ce conduceți robotul în jurul unei încăperi, liniile urmând cursorul de pe interfață indică direcția în care va călători.

Construirea interfeței în jurul acțiunilor unui simplu mouse cu un singur buton permite persoanelor cu o serie de dizabilități să utilizeze interfața fără sesiuni de antrenament lungi.

"Având o interfață pe care o pot utiliza persoanele fizice cu o gamă largă de deficiențe fizice, putem oferi acces la o gamă largă de persoane, o formă de design universal", a subliniat Grice. "Din cauza capacității sale, acesta este un sistem foarte complex, așa că provocarea pe care trebuia să o depășim a fost aceea de al face accesibil persoanelor care au un control foarte limitat asupra propriilor corpuri".

În timp ce rezultatele studiului au demonstrat ceea ce cercetătorii au propus să facă, Kemp este de acord că pot fi făcute îmbunătățiri. Sistemul existent este lent, iar greșelile făcute de utilizatori pot crea pierderi semnificative. Totuși, el a spus: "Oamenii ar putea să folosească această tehnologie astăzi și să beneficieze de ea."

Costul si marimea PR2 ar trebui sa fie reduse semnificativ pentru ca sistemul sa fie viabil din punct de vedere comercial, a sugerat Evans. Kemp spune că aceste studii indică un nou tip de tehnologie de asistență.

"Mi se pare plauzibilă pe baza acestui studiu că surogatele din corpul robotic ar putea oferi beneficii semnificative utilizatorilor", a adăugat Kemp.

.



Cititi mai mult pe sciencedaily.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

%d blogeri au apreciat: