Cercetători Dezvoltă Exoschelete Robotice Autonome

Cercetătorii în robotică de la Universitatea Waterloo lucrează la una dintre următoarele mari dezvoltări din domeniul roboticii: exoschelete robotice autonome. Noua tehnologie, care include picioare protezice, 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 împrejurimile 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 ședere pentru exoschelete și proteze robotice cu regenerare de energie”.

Brokoslaw Lashowski este doctorand în proiectare de sisteme. Ea conduce în prezent proiectul de cercetare ExoNet, la universitate.

„Le dăm exoscheletelor 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 locomotor, trebuie să vă opriți, să scoateți smartphone-ul și să selectați modul dorit.”

IA și Camere 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 exoscheletelor robotice să devină și mai impresionante. Odată ce acest lucru va fi realizat, acestea vor putea urca scări și evita diverse obstacole. Pe lângă aceasta, vor putea analiza mișcarea curentă a utilizatorului, împreună cu terenul care urmează, pentru a lua măsuri adecvate.

Laschowski este supervizată de John McPhee, profesor de inginerie și președintele cercetării Canadeze în dinamica sistemelor biomecatronice.

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

Un alt obiectiv al cercetătorilor este de a îmbunătăți eficiența energetică a motoarelor pentru schelete robotice, utilizând baterii autoreîncărcabile prin mișcarea umană.

Avansarea Exoscheletelor

Noua lucrare a echipei de cercetare duce dezvoltarea exoscheletelor 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, exoschelete au fost utilizate în Japonia pentru a ajuta oamenii să continue să lucreze pe măsură ce îmbătrânesc.

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