Τα ρομπότ είναι ήδη καλύτερα από τους ανθρώπους σε αρκετές εργασίες. Προσπαθήστε να παίξετε καλύτερα ένα σύστημα με δυνατότητα τεχνητής νοημοσύνης στο σκάκι ή αντέξτε περισσότερο από έναν εργάτη ρομπότ που λειτουργεί σε δωμάτια γεμάτα ακτινοβολία και πιθανότατα θα χάσετε. Αλλά ακόμα και με όλη αυτή την πρόοδο, οι μηχανές εξακολουθούν να αγωνίζονται να ολοκληρώσουν πολλές φαινομενικά βασικές εργασίες, ειδικά αυτές που περιλαμβάνουν λεπτές κινήσεις των χεριών. Κάτι τόσο απλό όσο ξεφλουδίζοντας μια μπανάνα χωρίς να τη σφίξετε εξακολουθεί να θεωρείται πρόκληση για τα ρομποτικά συστήματα, σε μεγάλο βαθμό επειδή οι ερευνητές δεν έχουν βρει έναν τρόπο να καταγράψουν με ακρίβεια την πολυπλοκότητα των δικών μας ανθρώπινων χεριών. Ένας νέος φορητός καρπός μπορεί να το αλλάξει αυτό.
Αυτή την εβδομάδα, μια ομάδα μηχανικών από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) παρουσίασε ένα βραχιολάκι που χρησιμοποιεί απεικόνιση υπερήχων για να παρακολουθεί συνεχώς το εσωτερικό του καρπού ενός ατόμου. Απαιτούνται εικόνες υπερήχων που παράγουν μια σταθερή σειρά εικόνων που δείχνουν πώς οι μύες, οι τένοντες και οι σύνδεσμοι του καρπού ενός χρήστη αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να παράγουν χειρονομίες. Αυτή η ροή εικόνων συνδέεται στη συνέχεια με έναν αλγόριθμο AI που μπορεί να ερμηνεύσει τις εικόνες σε πραγματικό χρόνο και να τις μεταδώσει σε ένα ρομποτικό χέρι.
Χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα, το ρομποτικό χέρι αντικατοπτρίζει τις μικρές χειρονομίες του χρήστη του βραχιολιού σε πραγματικό χρόνο. Οι εθελοντές που φορούσαν τη συσκευή μπορούσαν να κατευθύνουν το ρομποτικό χέρι για να αρπάξει μπάλες του τένις, να κάνει σημάδια με τα χέρια και ακόμη και να παίξει νότες σε ένα πιάνο. Οι μηχανικοί πίσω από το βραχιολάκι πιστεύουν ότι μπορεί να είναι το πιο προηγμένο εργαλείο για την εκπαίδευση ρομπότ να χρησιμοποιούν τα χέρια τους περισσότερο σαν ανθρώπους. Αυτή η ίδια τεχνική μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε ψηφιακά περιβάλλοντα, πράγμα που σημαίνει ότι οι μελλοντικοί χρήστες θα μπορούν να ελέγχουν μια οθόνη τηλεφώνου χωρίς να την αγγίζουν ποτέ ή να αλληλεπιδρούν με την εικονική πραγματικότητα με τρόπους που να αισθάνονται πιο καθηλωτικοί. Η ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά της στο περιοδικό Nature Electronics.
“Πιστεύουμε ότι αυτή η εργασία έχει άμεσο αντίκτυπο στην πιθανή αντικατάσταση των τεχνικών παρακολούθησης χεριών με φορητές ζώνες υπερήχων στην εικονική και επαυξημένη πραγματικότητα”, ο καθηγητής μηχανολογίας του MIT και συν-συγγραφέας της μελέτης Xuanhe Zhao. είπε σε δήλωση. «Θα μπορούσε επίσης να παρέχει τεράστιες ποσότητες δεδομένων εκπαίδευσης για επιδέξια ανθρωποειδή ρομπότ».
Ένας ιχνηλάτης χειρός σε πραγματικό χρόνο
Τα δάχτυλα είναι σαν μια μαριονέτα σε ένα κορδόνι
Το wearable χρησιμοποιεί ένα «αυτοκόλλητο υπερήχων» μεγέθους έξυπνου ρολογιού που τοποθετείται στον καρπό ενός ατόμου, το οποίο ουσιαστικά ρίχνει μια ματιά κάτω από την επιφάνεια. Απεικονίζοντας τις μικροκινήσεις των μυών και των τενόντων παρακάτω, οι μηχανικοί θα μπορούσαν να συμπεράνουν πώς αυτές οι κινήσεις αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες θέσεις των δακτύλων. Με τα λόγια τους, οι τένοντες και οι μύες είναι σαν κορδόνια που τραβούν μια μαριονέτα. Στην περίπτωση αυτή, η μαριονέτα είναι τα δάχτυλα και ο αντίχειρας του χρήστη. Κάθε εικόνα που λαμβάνεται από αυτές τις «χορδές» αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη κατάσταση χεριού. Χρησιμοποιώντας αυτή την προσέγγιση, η ομάδα μπόρεσε να εντοπίσει τις κινήσεις των μυών και των τενόντων που σχετίζονται με όλους τους 22 βαθμούς ελευθερίας που μπορεί να έχει το ανθρώπινο χέρι.
Αλλά η χειροκίνητη αντιστοίχιση καθεμιάς από αυτές τις εικόνες σε μια θέση χεριού απλά δεν είναι εφικτή. Για να το λύσει αυτό, η ομάδα ανέπτυξε έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης εκπαιδευμένο σε εικόνες υπερήχων με προσεκτική σήμανση από ανθρώπους. Ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να αναλύσει γρήγορα τις εισερχόμενες εικόνες και να προσδιορίσει ποια θέση χεριού αντιπροσωπεύουν. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, οι μηχανικοί μπορούν να λαμβάνουν τις χειρονομίες που αποκωδικοποιούνται από το AI και να τις εφαρμόζουν σε ρομπότ και ψηφιακά περιβάλλοντα. Το σύστημα αποδείχθηκε αρκετά ακριβές για να διαφοροποιήσει με ακρίβεια και τα 26 γράμματα στην αμερικανική νοηματική γλώσσα. Θα μπορούσε επίσης να ερμηνεύσει την κίνηση τσιμπήματος που έκανε ένας χρήστης και να μεταφράσει αυτή τη χειρονομία σε εντολή ζουμ σε μια οθόνη.
«Πιστεύουμε ότι αυτές οι φορητές ζώνες υπερήχων μπορούν να παρέχουν διαισθητικούς και ευέλικτους ελέγχους για εικονική πραγματικότητα και ρομποτικά χέρια», πρόσθεσε ο Zhao.
Κοιτάζοντας το μέλλον, η ομάδα θέλει να μειώσει το μέγεθος της συσκευής. Αν και το αποκαλούν φορητό καρπό, τα ηλεκτρονικά που συνοδεύουν το κάνουν να μοιάζει περισσότερο με γάντι του κυβερνοπάνκ παρά με Apple Watch. Σκοπεύουν επίσης να εκπαιδεύσουν την τεχνητή νοημοσύνη τους σε ακόμη περισσότερες χειρονομίες από μια ευρύτερη ποικιλία εθελοντών με διαφορετικά μεγέθη και σχήματα χεριών. Τελικά, ελπίζουν να οριστικοποιήσουν ένα wearable που σχεδόν οποιοσδήποτε μπορεί να χρησιμοποιήσει για τον απομακρυσμένο έλεγχο των ρομπότ.
PopSci 2025 Τα καλύτερα νέα
VIA: popsci.com
