Розумні протези. Китайські дослідники створили штучну руку, яка сама підбирає силу захвату

Дослідники з Університету електронних технологій Гуйліня в Китаї створили нову протезну систему, яка автоматично регулює силу захвату руки. Це робить користування протезом більш природним і простим для людей, які втратили руку.

Про це повідомляє видання Interesting Engineering.

Сучасні протези часто використовують електроміографічні (EMG) сенсори, які визначають намір користувача схопити предмет. Але вони не можуть точно визначити, скільки сили потрібно для захоплення. Через це користувачам доводиться думати, як сильно тримати предмет, щоб не розчавити його і не впустити, наприклад, яйце чи пляшку води.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники поєднали камеру, сенсор тиску на кінчиках пальців і алгоритми машинного навчання.

«Ми хочемо звільнити користувача від роздумів про те, як утримати предмет, і дозволити йому зосередитися на дії. Це забезпечує справді природне й інтуїтивне управління», — сказав автор дослідження Хуа Лі.

Камера, розташована на долоні протеза, розпізнає предмет, який користувач бере. Алгоритм машинного навчання порівнює це з базою даних необхідного тиску для різних предметів — від ручки до яйця. Сенсори на кінчиках пальців допомагають регулювати силу захоплення в реальному часі.

«EMG-сигнал показує, що користувач хоче схопити предмет, але він не відповідає на ключове питання — скільки сили потрібно? Наш підхід передає це завдання системі зору», — пояснив Лі.

Дослідники також планують додати тактильний зворотний зв’язок. Це дозволить користувачу «відчувати» предмет через протез, роблячи рухи більш природними. Мета — повернути можливість виконувати дрібні щоденні завдання: застібати ґудзики, чистити фрукти, брати склянку або яйце без розрахунку сили.

«Ми прагнемо, щоб користувачі могли без зусиль зав’язувати шнурки, застібати сорочку та впевнено брати яйце чи склянку води, не думаючи про силу, і природно передавати предмети іншим», — додав Лі.