Cercetători Dezvoltă Exoschelete Robotice Autonome

Cercetătorii în robotică de la Universitatea Waterloo lucrează la una dintre următoarele dezvoltări majore în domeniul roboticii: exoschelete robotice autonome. Noua tehnologie, care include proteze pentru picioare, poate gândi și se poate deplasa singură prin utilizarea inteligenței artificiale (IA).

Noile sisteme dezvoltate se bazează pe o combinație de IA și viziune computerizată pentru a imita modul în care oamenii merg, observând mediul înconjurător și ajustând mișcările.

Cercetarea a fost publicată în revista IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics. A făcut parte dintr-o serie mai lungă de articole de cercetare și se intitulează „Simularea biomecanicii de la stat la șezut pentru exoschelete și proteze robotice cu regenerare de energie”.

Brokoslaw Lashowski este doctorand în proiectarea sistemelor. El conduce în prezent proiectul de cercetare ExoNet de la universitate.

„Le dăm exoschelelor robotice viziune, astfel încât acestea să se poată controla singure”, a spus Laschowski.

În ciuda faptului că există deja picioare de exoschelet controlate de motoare, acestea nu sunt ideale, având în vedere controlul manual necesar de către utilizatori prin aplicații pentru smartphone sau joystick-uri.

“Acest lucru poate fi incomod și solicitant din punct de vedere cognitiv”, a spus Laschowski. “De fiecare dată când doriți să efectuați o nouă activitate de deplasare, trebuie să vă opriți, să scoateți smartphone-ul și să selectați modul dorit.”

IA și Camerele Purtabile

Pentru a îmbunătăți acest sistem și a depăși unele dintre aceste limitări, echipa de cercetare a echipat exoschelete cu camere purtabile și a optimizat software-ul de calculator IA, astfel încât fluxul video să poată fi procesat eficient și precis, recunoscând obstacole precum scări, uși și diverse alte aspecte ale mediului.

Echipa de cercetare va trimite acum instrucțiuni către motoare, permițând exoschelelor robotice să devină și mai impresionante. Odată ce acest lucru este realizat, acestea vor putea urca scări și evita diverse obstacole. În plus, vor putea analiza mișcarea curentă a utilizatorului, precum și terenul care urmează, pentru a lua măsuri adecvate.

Laschowski este supravegheat de John McPhee, profesor de inginerie și președintele Catedrei de Dinamică a Sistemelor Biomecatronice din Canada.

“Abordarea noastră de control nu ar necesita neapărat gândirea umană”, a spus Laschowski. “Similar cu mașinile autonome care se conduc singure, proiectăm exoschelete și proteze autonome care se pot deplasa singure.”

Un alt obiectiv al cercetătorilor este îmbunătățirea eficienței energetice a motoarelor pentru scheletele robotice prin utilizarea bateriilor autoreîncărcabile prin mișcarea umană.

Avansarea Exoschelelor

Noua lucrare a echipei de cercetare duce dezvoltarea exoschelelor la următorul nivel. În ultimii ani, au existat diverse avansuri în domeniu. De exemplu, Honda a anunțat în 2019 că dezvoltă exoschelete pentru a îmbunătăți puterea umană. În același timp, exoscheletele erau utilizate în Japonia pentru a ajuta oamenii să continue să lucreze pe măsură ce îmbătrânesc.

Cu toate acestea, scheletele robotice autonome sunt mult mai dificil de realizat, ceea ce face ca această nouă avansare să fie atât de emoționantă și valoroasă.