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पहनने योग्य आर्मबैंड स्पर्श की कृत्रिम संवेदनाओं को व्यक्त करता है
फ्लोरिडा अटलांटिक यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने हैप्टिक/टच सेंसेशन फीडबैक, इलेक्ट्रोमायोग्राम (ईएमजी) नियंत्रण और एक पहनने योग्य मुलायम रोबोटिक आर्मबैंड के साथ एक नया और अभिनव अध्ययन किया है जो कृत्रिम हाथों के उपयोगकर्ताओं की नाटकीय रूप से मदद कर सकता है। नए निष्कर्ष भविष्य में उपयोगकर्ताओं द्वारा कृत्रिम हाथों को नियंत्रित करने के तरीके को बदल सकते हैं।
यूनिवर्सिटी के कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस के शोधकर्ताओं ने एफएयू के चार्ल्स ई. श्मिट कॉलेज ऑफ साइंस के साथ मिलकर यह जांच की कि क्या लोग कृत्रिम हाथ से एक साथ पकड़ी गई दो अलग-अलग वस्तुओं पर लागू पकड़ बलों को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं।
टीम ने यह भी पता लगाया कि कैसे दृश्य फीडबैक दृश्य और हैप्टिक फीडबैक को व्यवस्थित रूप से अवरुद्ध करके जटिल मल्टीटास्किंग मॉडल की सहायता कर सकता है। उन्होंने यह भी अध्ययन किया कि एक साथ वस्तु परिवहन प्रयोग कैसे समय बचा सकता है और एक मल्टीचैनल पहनने योग्य नरम रोबोटिक आर्मबैंड डिजाइन करने के लिए तैयार हुए जो रोबोटिक हाथ उपयोगकर्ताओं को स्पर्श की कृत्रिम संवेदनाएं व्यक्त कर सकता है।
शोध के नतीजे जर्नल में प्रकाशित हुए वैज्ञानिक रिपोर्ट.
हैप्टिक फीडबैक के कई चैनलों का उपयोग करता है
शोध से पता चला कि हैप्टिक फीडबैक के कई चैनल उपयोगकर्ताओं को कुशल कृत्रिम हाथ से एक साथ दो वस्तुओं को पकड़ने और परिवहन करने में सक्षम बनाते हैं। वे वस्तुओं को तोड़े या गिराए बिना इन कार्यों को अंजाम दे सकते थे, जो तब भी सच था जब उपयोगकर्ताओं की दृष्टि बाधित हो गई थी।
नए दृष्टिकोण ने दोनों वस्तुओं के परिवहन और वितरण के लिए आवश्यक समय में भी सुधार किया, और उपयोगकर्ताओं ने गुणात्मक रूप से हैप्टिक फीडबैक को दृश्य फीडबैक की तुलना में काफी अधिक महत्वपूर्ण माना।
एरिक एंजबर्ग, पीएच.डी., संबंधित लेखक, प्रोफेसर और एफएयू के सेंटर फॉर कॉम्प्लेक्स सिस्टम्स एंड ब्रेन साइंसेज, आई-सेंस और एफएयू स्टाइल्स-निकोलसन ब्रेन इंस्टीट्यूट के सदस्य हैं।
एंजबर्ग ने कहा, "हमारा अध्ययन हैप्टिक फीडबैक के कई चैनलों को गैर-आक्रामक रूप से एकीकृत करते हुए इस जटिल एक साथ नियंत्रण कार्य की व्यवहार्यता प्रदर्शित करने वाला पहला अध्ययन है।" "हमारे अध्ययन प्रतिभागियों में से किसी ने भी पहले ईएमजी-नियंत्रित कृत्रिम हाथों का महत्वपूर्ण उपयोग नहीं किया था, फिर भी वे दो छोटे प्रशिक्षण सत्रों के बाद इस मल्टीटास्किंग कार्यक्षमता का उपयोग करना सीखने में सक्षम थे।"
कस्टम फैब्रिकेटेड रोबोटिक आर्मबैंड डिजाइन करना
अनुसंधान टीम ने कस्टम फैब्रिकेटेड सॉफ्ट रोबोटिक आर्मबैंड के ईएमजी नियंत्रण और डिजाइन पर काम करके हैप्टिक फीडबैक प्रदान किया। उन्होंने इमैनुएल टोगनोली, पीएच.डी. के साथ सहयोग किया, जो सह-लेखक और एफएयू मनोविज्ञान विभाग और सेंटर फॉर कॉम्प्लेक्स सिस्टम्स एंड ब्रेन साइंसेज में शोध प्रोफेसर हैं।
टीम ने आर्मबैंड को सॉफ्ट एक्चुएटर्स के साथ फिट किया, जिससे संपर्क बलों की आनुपातिक भावना व्यक्त करने में मदद मिली। उन्होंने यह इंगित करने के लिए वाइब्रोटैक्टाइल उत्तेजकों को भी शामिल किया कि क्या पकड़ी गई वस्तुएं टूट गई हैं।
आर्मबैंड पर तीन स्थानों को हैप्टिक फीडबैक के लिए डिज़ाइन किया गया था: अंगूठा, तर्जनी और छोटी उंगली। ये तीन क्षेत्र हाथ से पकड़ी गई दोनों वस्तुओं पर लागू बल को व्यक्त करने के लिए पर्याप्त हैं। आर्मबैंड में तीन वायु कक्ष भी होते हैं, जिनमें से प्रत्येक आनुपातिक रूप से तीन बायोटैक में से एक के अनुरूप होता है, जो हाथ की उंगलियों पर फिट होते हैं। इन सबके अलावा, आर्मबैंड में तीन वाइब्रोटैक्टाइल एक्चुएटर्स होते हैं जो उपयोगकर्ता को संकेत देते हैं कि वस्तुएं टूट गई हैं या नहीं।
मोएद ए. अब्द पहले लेखक और पीएच.डी. हैं। एफएयू के महासागर और मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में छात्र।
“हमारे अध्ययन में प्रदर्शित मल्टीफ़ंक्शन नियंत्रण के उदाहरणों में तर्जनी और मध्यमा उंगलियों के बीच एक कार्ड को पिन करने का आनुपातिक नियंत्रण शामिल है, उसी समय अंगूठे और छोटी उंगली का उपयोग पानी की बोतल के ढक्कन को खोलने के लिए किया गया था। अब्द ने कहा, एक और एक साथ नियंत्रण प्रदर्शन एक गेंद के साथ था जिसे तीन उंगलियों से पकड़ा गया था, जबकि छोटी उंगली को एक साथ लाइट स्विच को चालू करने के लिए इस्तेमाल किया गया था।
नए अभिनव अध्ययन का उपयोग ऊपरी अंग-अनुपस्थित व्यक्तियों को कैरियर पथ और अन्य मनोरंजक गतिविधियों को आगे बढ़ाने में सक्षम बनाने के लिए किया जा सकता है।
स्टेला बटालामा, पीएच.डी., एफएयू कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस में डीन हैं।
बटालामा ने कहा, "परिष्कृत निपुण नियंत्रण को सक्षम करना हल करने के लिए एक अत्यधिक जटिल समस्या है और अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र बना हुआ है क्योंकि इसके लिए न केवल मानव समझ नियंत्रण इरादों की व्याख्या की आवश्यकता है, बल्कि स्पर्श संवेदनाओं की पूरक हैप्टिक प्रतिक्रिया भी आवश्यक है।" "इस अभिनव अध्ययन के साथ, हमारे शोधकर्ता स्पर्श संवेदनाओं के नुकसान को संबोधित कर रहे हैं, जो वर्तमान में ऊपरी अंग-अनुपस्थित लोगों को मल्टीटास्किंग या अपने कृत्रिम हाथों की पूर्ण निपुणता का उपयोग करने से रोकने में एक प्रमुख बाधा है।"
