2023. 07. 05. - 10:25
Érző robotkesztyű segít a stroke után – még zongorázni is lehet
A neurotraumán átesett betegek számára „kezet” nyújt és reményt ad egy vadonatúj robotkesztyű, amelyet zongoristák is alkalmazhatnak.
Azoknak a pácienseknek, akik neurotraumán - például agyvérzésen - estek át, a mindennapi feladatok elvégzése is rendkívül nagy kihívást jelenthet, egyik vagy mindkét felső végtag csökkent koordinációja és ereje miatt.
Ilyen problémák ösztönözték a roboteszközök fejlesztését, hogy segítsenek javítani a betegek képességeit. A segédeszközök merevsége azonban problémás lehet - különösen az összetettebb feladatoknál. Ilyen a hangszeren játszás is.
A maga nemében elsőszámú robotkesztyű azonban „kezet” nyújt és reményt ad azoknak a zongorajátékosoknak, akik agyvérzést szenvedtek el és rokkanttá váltak.
A Florida Atlantic University (FAU) College of Engineering and Computer Science kutatói puha robotkezet fejlesztettek ki – lényegében ez is egy exocsontváz (exoskeleton), amely mesterséges intelligenciát használ a kézügyesség javítására.
Rugalmas tapintható szenzorokat, puha aktuátorokat és mesterséges intelligenciát kombinálva ez a robotkesztyű az első, amely „érzi” a különbséget ugyanannak a dalnak a helyes és helytelen verziói között, s ezeket a funkciókat egyetlen kézi külső vázban egyesíti.
„A zongorázás összetett és igencsak képzett mozdulatokat igényel. Az újratanulási feladatok bizonyos mozdulatok vagy készségek helyreállítását és átképzését foglalják magukban” - mondta Erik Engeberg, Ph.D, vezető szerző, a FAU Óceán- és Gépészmérnöki Tanszékének professzora a Műszaki és Számítástechnikai Főiskolán belül. Olvasd el: Robotkesztyű segítene a gyenge fogású embereknek
Érző robotkesztyű segít a stroke után – még zongorázni is lehet
A szakember a FAU Komplex Rendszerek és Agytudományok Központja, valamnint a FAU Stiles-Nicholson Brain Institute intézet tagja is.
„Robotkesztyűnk puha, rugalmas anyagokból és érzékelőkből áll, amelyek gyengéd támogatást és segítséget nyújtanak a személyeknek motoros képességeik újratanulásához és visszaszerzéséhez” – hangsúlyozta.
A kutatók speciális érzékelősorokat integráltak a robotkesztyű minden ujjbegyébe. A korábbi exoskeletonokkal ellentétben ez az új technológia pontos erőt és irányítást biztosít a zongorajátékhoz szükséges finom ujjmozgások helyreállításához.
A felhasználók mozgásának figyelésével és lereagálásával a robotkesztyű valós idejű visszajelzést és beállítást kínál, megkönnyítve számukra a megfelelő mozgástechnikák megértését.
A Frontiers in Robotics and AI folyóiratban megjelent tanulmány eredményei azt mutatták, hogy az ANN (mesterséges neurális hálózat) algoritmus a legmagasabb osztályozási pontossággal rendelkezik - 97,13 százalékos humán alany esetén és 94,60 százalékos emberi alany nélkül. Olvasd el: Stroke-túlélőket támogat a járássegítő roboteszköz
Az algoritmus sikeresen meghatározta egy bizonyos dal százalékos hibáját, valamint azonosította az időn kívüli billentyűleütéseket.
Ezek az eredmények rávilágítanak az intelligens robotkesztyűben rejlő lehetőségekre, amelyek segíthetik a fogyatékkal élőket olyan, ügyes feladatok újratanulásában, mint például a hangszereken játszás.
Érdekesség, hogy a robotkesztyűt 3D-s nyomtatott polivinilsav sztentek és hidrogél öntvény felhasználásával tervezték meg a kutatók, hogy öt működtetőelemet integráljanak egyetlen viselhető eszközbe, amely illeszkedik a felhasználó kezéhez. A gyártási folyamat új, az alaktényező pedig az egyes betegek egyedi anatómiájához szabható a 3D szkennelési technológia vagy CT-vizsgálatok segítségével.
„Kialakításunk lényegesen egyszerűbb, mint a legtöbb eddigi terv, mivel az összes aktuátort és érzékelőt egyetlen formázási folyamatban egyesítjük” - mondta el Engeberg.
Hozzáttte: fontos, hogy bár e tanulmány alkalmazása egy dal lejátszására irányult, a megközelítést a mindennapi élet számtalan feladatára alkalmazni lehetett - az eszköz megkönnyítheti az egyes betegekre szabott, bonyolult rehabilitációs programokat.
L.A.
