Исследователи разрабатывают экзоскелеты самоходных роботов 

Исследователи робототехники из Университета Ватерлоо работают над одной из следующих крупных разработок в области робототехники: самоходными роботизированными экзоскелетами. Новая технология, которая включает в себя протезы ног, может думать и двигаться самостоятельно благодаря использованию искусственного интеллекта (ИИ).

Недавно разработанные системы основаны на сочетании искусственного интеллекта и компьютерного зрения, чтобы имитировать походку людей, наблюдая за их окружением и корректируя движения.

Исследование было опубликовано в журнале IEEE Transactions по медицинской робототехнике и бионике. Он был частью более длинной серии исследовательских работ и озаглавлен «Моделирование биомеханики стояния-сидения для роботизированных экзоскелетов и протезов с регенерацией энергии".

Брокослав Лашовски является кандидатом наук в области системного проектирования. В настоящее время она возглавляет исследовательский проект ExoNet в университете.

«Мы даем роботам-экзоскелетам зрение, чтобы они могли контролировать себя», — сказал Лашовски.

Несмотря на то, что их ноги уже представляют собой экзоскелеты, управляемые моторами, они не идеальны, учитывая необходимость ручного управления пользователями с помощью приложений для смартфонов или джойстиков. 

«Это может быть неудобно и требует когнитивных усилий», — сказал Лашовски. «Каждый раз, когда вы хотите выполнить новое двигательное действие, вы должны остановиться, достать смартфон и выбрать нужный режим».

ИИ и носимые камеры

Чтобы улучшить эту систему и преодолеть некоторые из этих ограничений, исследовательская группа оснастила пользователей экзоскелетами и использовала носимые камеры. Они также оптимизировали компьютерное программное обеспечение ИИ, чтобы видеопоток мог обрабатываться эффективно и точно, распознавая препятствия, такие как лестницы, двери и различные другие аспекты окружающей среды. 

Исследовательская группа теперь будет отправлять инструкции двигателям, что позволит роботизированным экзоскелетам стать еще более впечатляющими. Как только это будет достигнуто, они смогут подниматься по лестнице и избегать различных препятствий. Кроме того, они смогут анализировать текущее движение пользователя, а также предстоящую местность, чтобы предпринять соответствующие действия.

Лашовски курирует Джон МакФи, профессор инженерии и канадский исследователь кафедры динамики биомехатронных систем.

«Наш подход к управлению не обязательно требует человеческого мышления, — сказал Лашовски. «Подобно автономным автомобилям, которые ездят сами по себе, мы разрабатываем автономные экзоскелеты и протезы ног, которые ходят сами по себе».

Еще одной целью исследователей является повышение энергоэффективности двигателей для роботизированных скелетов за счет использования самозаряжающихся батарей за счет движения человека. 

Продвижение экзоскелетов

Новая работа исследовательской группы действительно выводит разработку экзоскелетов на новый уровень. За последние несколько лет в этой области были достигнуты различные успехи. Например, В 2019 году Honda объявила, что разрабатывает экзоскелеты для увеличения силы человека., В то же время, экзоскелеты использовались в Японии, чтобы помочь людям продолжать работать в старости.

Тем не менее, создать самоходные роботизированные скелеты гораздо сложнее, что делает это новое достижение таким захватывающим и ценным.