Trí tuệ nhân tạo mang lại tiềm năng mới cho chân tay giả với tay giả in 3D

Một tay giả in 3D mới được kết hợp với trí tuệ nhân tạo đã được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Hệ thống Sinh học tại Đại học Hiroshima ở Nhật Bản. Công nghệ này có thể thay đổi đáng kể cách chân tay giả hoạt động. Đây là một bước tiến nữa trong việc kết hợp cả cơ thể con người với trí tuệ nhân tạo, điều mà chúng ta chắc chắn đang hướng tới.

Tay giả in 3D đã được kết hợp với một giao diện máy tính để tạo ra mô hình nhẹ nhất và rẻ nhất cho đến nay. Đây là phiên bản phản ứng với ý định di chuyển tốt nhất mà chúng ta đã thấy. Trước mô hình hiện tại, chúng thường được làm từ kim loại, khiến chúng trở nên nặng hơn và đắt hơn. Cách công nghệ này hoạt động là thông qua một mạng lưới thần kinh được đào tạo để nhận ra các tín hiệu kết hợp nhất định, các tín hiệu này đã được các kỹ sư làm việc trên dự án đặt tên là “tương tác cơ bắp”.

Tay giả có năm ngón tay độc lập có thể thực hiện các chuyển động phức tạp. So với các mô hình trước đó, những ngón tay này có thể di chuyển linh hoạt hơn và cùng một lúc. Những phát triển này làm cho tay có thể được sử dụng cho các nhiệm vụ như cầm các vật như chai và bút. Khi người dùng công nghệ muốn di chuyển tay hoặc ngón tay theo một cách nhất định, họ chỉ cần tưởng tượng ra. Giáo sư Toshio Tsuji của Trường Kỹ thuật tại Đại học Hiroshima đã giải thích cách người dùng có thể điều khiển tay in 3D.

“Bệnh nhân chỉ cần nghĩ về chuyển động của tay và sau đó robot sẽ tự động di chuyển. Robot giống như một phần của cơ thể họ. Bạn có thể điều khiển robot theo ý muốn. Chúng tôi sẽ kết hợp cơ thể con người và máy móc như một cơ thể sống.”

Tay giả in 3D hoạt động khi các điện cực trong tay giả đo các tín hiệu điện từ các dây thần kinh qua da. Nó có thể được so sánh với cách đo điện tâm đồ và nhịp tim. Các tín hiệu được đo sau đó được gửi đến một máy tính trong vòng năm mili giây, tại đó máy tính nhận ra chuyển động mong muốn. Máy tính sau đó gửi tín hiệu trở lại tay.

Có một mạng lưới thần kinh giúp máy tính học các chuyển động phức tạp, nó được đặt tên là Giao diện Cybernetic. Nó có thể phân biệt giữa năm ngón tay để có thể thực hiện các chuyển động riêng lẻ. Giáo sư Tsuji cũng nói về khía cạnh này của công nghệ mới.

“Đây là một trong những tính năng đặc biệt của dự án này. Máy móc có thể học các chuyển động cơ bản và sau đó kết hợp và tạo ra các chuyển động phức tạp.”

Công nghệ này đã được thử nghiệm trên bảy người, và một trong số họ là một người bị cụt tay đã đeo tay giả trong 17 năm. Các bệnh nhân đã thực hiện các nhiệm vụ hàng ngày và họ có tỷ lệ chính xác 95% cho chuyển động đơn giản và 93% cho chuyển động phức tạp. Tay giả được sử dụng trong thử nghiệm này chỉ được đào tạo cho năm chuyển động khác nhau với mỗi ngón tay; có thể có nhiều chuyển động phức tạp hơn trong tương lai. Với chỉ năm chuyển động được đào tạo, bệnh nhân bị cụt tay đã có thể cầm và đặt các vật như chai và sách vở.

Có nhiều khả năng cho công nghệ này. Nó có thể giảm chi phí trong khi cung cấp tay giả chức năng cao cho bệnh nhân bị cụt tay. Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề như mệt mỏi cơ bắp và khả năng của phần mềm nhận ra nhiều chuyển động phức tạp.

Công việc này được hoàn thành bởi Phòng thí nghiệm Hệ thống Sinh học tại Đại học Hiroshima cùng với các bệnh nhân từ Trung tâm Phục hồi chức năng Robot tại Viện Công nghệ Hỗ trợ Hygo, Kobe. Công ty Kinki Gishi chịu trách nhiệm tạo ra ổ cắm được sử dụng trên cánh tay của bệnh nhân bị cụt tay.