Robotik och fysisk AI
Forskare Utvecklar Självgående Robotiska Exoskelett
Lägg till Unite.AI bland dina föredragna källor på Google
Robotikforskare vid University of Waterloo arbetar med en av de nästa stora utvecklingarna inom robotikområdet: självgående robotiska exoskelett. Den nya tekniken, som inkluderar protesben, kan tänka och röra sig på egen hand med hjälp av artificiell intelligens (AI).
De nyligen utvecklade systemen förlitar sig på en kombination av AI och datorseende för att härma sättet människor går genom att observera omgivningen och anpassa rörelser.
Forskningen publicerades i tidskriften IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics. Det var en del av en längre serie forskningsartiklar, och det heter “Simulation of Stand-to-Sit Biomechanics for Robotic Exoskeletons and Prostheses with Energy Regeneration.”
Brokoslaw Lashowski är en doktorand i systemdesign och är för närvarande ledare för forskningsprojektet ExoNet vid universitetet.
“Vi ger robotiska exoskelett syn så att de kan kontrollera sig själva”, sa Laschowski.
Trots att det redan finns exoskelettben som styrs av motorer är de inte ideala på grund av den manuella kontroll som krävs av användare via smartphone-appar eller joystick.
“Det kan vara besvärligt och kognitivt krävande”, sa Laschowski. “Varje gång du vill utföra en ny lokomotorisk aktivitet måste du stanna, ta ut din smartphone och välja önskat läge.”
AI och Bärbara Kameror
För att förbättra detta system och övervinna några av dessa begränsningar utrustade forskarteamet exoskelett med bärbara kameror och optimerade AI-datorprogram så att videoflödet kunde bearbetas effektivt och korrekt, och känna igen hinder som trappor, dörrar och olika andra aspekter av miljön.
Forskarteamet kommer nu att skicka instruktioner till motorer, vilket gör att de robotiska exoskeletten kan bli ännu mer imponerande. När detta uppnås kommer de att kunna klättra uppför trappor och undvika olika hinder. Dessutom kommer de att kunna analysera användarens nuvarande rörelse, tillsammans med den kommande terrängen, för att vidta lämpliga åtgärder.
Laschowski handleds av John McPhee, en professor i ingenjörsvetenskap och den kanadensiska forskningsstolen i biomekaniska systemdynamik.
“Vår kontrollmetod skulle inte nödvändigtvis kräva mänskligt tänkande”, sa Laschowski. “Liknande självkörande bilar som kör sig själva, designar vi självkörande exoskelett och protesben som går för sig själva.”
Ett annat av forskarnas mål är att förbättra energieffektiviteten hos motorer för robotiska skelett genom att använda självuppladdade batterier via mänsklig rörelse.
Utveckling av Exoskelett
Det nya arbetet från forskarteamet tar utvecklingen av exoskelett till nästa nivå. Under de senaste åren har det funnits olika framsteg inom området. Till exempel Honda meddelade 2019 att de utvecklade exoskelett för att förstärka mänsklig styrka. Samtidigt användes exoskelett i Japan för att hjälpa människor att fortsätta arbeta när de åldras.
Men självgående robotiska skelett är betydligt svårare att uppnå, vilket gör denna nya utveckling så spännande och värdefull.
