Як штучний інтелект навчився підтримувати будь-який рух людини без перемикань

Американські інженери в 2024 році зробили прорив у сфері носимих роботизованих пристроїв. Вперше створено екзоскелет, здатний автоматично адаптуватися до будь-якого типу руху людини - від ходьби до складних спортивних вправ. І все це без потреби вручну перемикати режими роботи. 

У чому інновація?

Сучасні екзоскелети вже давно здатні зменшувати навантаження на м’язи та суглоби, полегшуючи ходьбу або підняття вантажів. Проте до минулого року їх робота залишалася контекстно обмеженою. Адже, кожен режим потребував ручного перемикання залежно від дії, яку виконує носій: біг, присідання, підйом по сходах тощо. Це робило пристрої менш зручними у динамічному середовищі.

Нова розробка науковців з Технологічного інституту Джорджії вирішила цю проблему принципово інакше. Замість того, щоб заздалегідь програмувати екзоскелет на обмежений набір рухів, пристрій навчається розуміти людину - а точніше, її наміри.

Як це працює?

Джерело фото: Kickstarter

Основу створеної системи становить штучний інтелект, навчений на даних про рухову активність 15 добровольців. Датчики, розміщені на суглобах і м’язах, передають інформацію, яку алгоритм аналізує в режимі реального часу. Як тільки носій починає рух - наприклад, стрибок або спуск сходами - система миттєво розпізнає тип дії та активує мотори екзоскелета для оптимальної підтримки.

За результатами на 28 різних видах активності алгоритм з точністю 83% розпізнавав рухи й знижував енергетичні витрати на 5-20%. При цому, пристрій успішно впорався навіть із шістьма новими задачами, для яких не проходив навчання.

Серед основних переваг:

Автоматичне розпізнавання намірів без перемикання режимів.

Підтримка як повторюваних, так і нестандартних рухів.

Потенціал для використання в реальному світі, зокрема у військових, пошукових або рятувальних операціях, а також у повсякденному житті людей з порушенням рухової активності.

Однак поки що є і недоліки:

Вага екзоскелета становить близько 7 кг, що може бути обтяжливим для деяких користувачів.

Дерело фото: Kickstarter

Алгоритм наразі не адаптований до особливостей людей із руховими порушеннями - наприклад, після інсульту чи травм хребта.

Куди рухається технологія?

У перспективі такі системи можуть допомагати літнім людям залишатися активними або прискорювати реабілітацію після травм. Якщо інженерам вдасться зменшити вагу пристрою й адаптувати його для ширшого кола користувачів, екзоскелети стануть незамінним інструментом у нашому щоденному житті.

Автор: Дарина Ланкіна