አዲስ ኒውሮፕሮሰቲክ የኤ አይ ሮቦቲክስ ግኝት ነው

የሳይንስ ሊቃውንት በ EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) በስዊዘርላንድ ውስጥ ለሮቦቲክ የእጅ ቁጥጥር ዓለምን ለመጀመሪያ ጊዜ መፈጠሩን አስታውቀዋል - የሰው ልጅ ቁጥጥር በሰው ሠራሽ የማሰብ ችሎታ (AI) አውቶማቲክ ለታላቅ የሮቦት ቅልጥፍና የሚያዋህድ አዲስ የምርምር ዓይነት (neuroprosthetic) መስከረም 2019 እ.ኤ.አ. የተፈጥሮ ማሽን ብልህነት .

ኒውሮፕሮቴቲክስ (የነርቭ ፕሮፌሽቲክስ) የሞተር ክህሎቶችን ፣ ዕውቀትን ፣ ራዕይን ፣ የመስማት ፣ የመገናኛን ፣ ወይም የስሜት ህዋሳትን የሚነኩ ጉድለቶችን ለማካካስ በኤሌክትሪክ ማነቃቂያ በኩል የነርቭ ሥርዓትን የሚያነቃቁ ወይም የሚያሻሽሉ ሰው ሰራሽ መሣሪያዎች ናቸው። የኒውሮፕሮቴቲክስ ምሳሌዎች የአንጎል-ኮምፒውተር በይነገጾች (ቢሲአይ) ፣ ጥልቅ የአንጎል ማነቃቂያ ፣ የአከርካሪ ገመድ ማነቃቂያዎች (አ.ማ.) ፣ የፊኛ መቆጣጠሪያ ተከላዎች ፣ የኮክሌር ተከላዎች ፣ እና የልብ ምት ማስታገሻዎችን ያካትታሉ።

በዓለም አቀፉ የላይኛው እጅና እግር ፕሮፌሽናል እሴት በ 2025 ከ 2.3 ቢሊዮን ዶላር በላይ እንደሚሆን ይጠበቃል ፣ እ.ኤ.አ. እ.ኤ.አ. በ 2018 በተመሳሳይ ሪፖርት መሠረት የዓለም ገበያ ዋጋ አንድ ቢሊዮን ዶላር ደርሷል። በግምት ወደ ሁለት ሚሊዮን የሚገመቱ አሜሪካውያን አምuteዎች ናቸው ፣ እና በየዓመቱ ከ 185,000 በላይ የአካል መቆራረጥ አለ ፣ በብሔራዊ እጅና እግር ማጣት መረጃ ማዕከል መሠረት። የደም ቧንቧ በሽታ በሪፖርቱ መሠረት የአሜሪካን የአካል መቆረጥ 82 በመቶውን ይይዛል።

ማይዮኤሌክትሪክ ሠራሽ አካል በተቆራረጡ የሰውነት ክፍሎች በተጠቃሚው ነባር ጡንቻዎች በሚንቀሳቀስ ከውጭ በሚሠራ ሰው ሠራሽ አካል ለመተካት ያገለግላል። በ EPFL የምርምር ቡድን መሠረት ፣ ዛሬ ያሉት የንግድ መሣሪያዎች ለተጠቃሚዎች ከፍተኛ የራስ ገዝ አስተዳደርን ሊሰጡ ይችላሉ ፣ ግን ቅልጥፍናው ልክ እንደ ያልተነካ የሰው እጅ ቀልጣፋ አይደለም።

“የንግድ መሣሪያዎች ብዙውን ጊዜ አንድን የነፃነት ደረጃ ለመቆጣጠር ሁለት-ቀረፃ-ሰርጥ ስርዓት ይጠቀማሉ። ማለትም ፣ አንድ የ sEMG ሰርጥ ለ flexion እና አንድ ለቅጥያ ”ሲል የኢፒኤፍኤል ተመራማሪዎች በጥናታቸው ጽፈዋል። አስተዋይ ቢሆንም ፣ ስርዓቱ ትንሽ ብልህነትን ይሰጣል። ሰዎች የእነዚህን መሣሪያዎች ዋጋ እና ውስብስብነት ለማሟላት የመቆጣጠሪያው ደረጃ በቂ እንዳልሆነ ስለሚሰማቸው ሰዎች ሚዮኤሌክትሪክን በከፍተኛ ደረጃ ይተዋሉ።

የ “ኤፒኤፍኤል” ተመራማሪዎች በ “ማይዮኤሌክትሪክ” ፕሮሰሰሶች ላይ ያለውን የችግርን ችግር ለመቅረፍ “ለጋራ ማጋራት የሞተር ትዕዛዙን አንድ ክፍል ከፊል አውቶማቲክ ለማድረግ የኒውሮኢንጂኔሪንግ ፣ የሮቦቲክስ እና የሰው ሰራሽ የማሰብ ሳይንሳዊ መስኮችን በማጣመር ለዚህ ማረጋገጫ-ፅንሰ-ሀሳብ ጥናት ሁለገብ አቀራረብ አካሂደዋል። ቁጥጥር። ”

Silvestro Micera ፣ የ EPFL የበርታሬሊ ፋውንዴሽን ሊቀመንበር በትርጓሜ ኒውሮኢንጂኔሪንግ እና በጣሊያ ውስጥ በ Scuola Superiore Sant'Anna ውስጥ የባዮኤሌክትሮኒክስ ፕሮፌሰር ፣ የሮቦት እጆችን ለመቆጣጠር ይህንን የጋራ አካሄድ ይመለከታል። -ወደ ማሽን በይነገጾች (ቢኤምአይኤስ) እና ቢዮኒክ እጆች።

ተመራማሪዎቹ “የንግድ ፕሮፌሽኖች ከተመጣጣኝ ይልቅ ፈርጅ-ተኮር ዲኮደርን በብዛት የሚጠቀሙበት አንዱ ምክንያት ፈጣሪዎች በአንድ በተወሰነ አቋም ላይ ይበልጥ ጠንካራ ሆነው በመቆየታቸው ነው” ሲሉ ተመራማሪዎቹ ጽፈዋል። “ለመያዝ ፣ ይህ ዓይነቱ ቁጥጥር በአጋጣሚ መውደቅን ለመከላከል ተስማሚ የእጅ አምዶች ብዛት በመገደብ የተጠቃሚ ኤጀንሲን መስዋእት ያደርጋል። የጋራ ቁጥጥር ትግበራችን ለተጠቃሚ ኤጀንሲ እና ጥንካሬን ለመያዝ ያስችላል። በነጻ ቦታ ውስጥ ተጠቃሚው በእጆች እንቅስቃሴዎች ላይ ሙሉ ቁጥጥር አለው ፣ ይህም ለመጨበጥ በፍቃደኝነት ቅድመ-ቅርፅ እንዲኖር ያስችላል።

በዚህ ጥናት ውስጥ የ EPFL ተመራማሪዎች በሶፍትዌር ስልተ ቀመሮቹ ንድፍ ላይ ያተኮሩ ነበሩ - በውጭ ፓርቲዎች የቀረበው የሮቦት ሃርድዌር በ KUKA IIWA 7 ሮቦት ፣ በኦፕቲ ትራክ ካሜራ ስርዓት እና በቴክካሳን ግፊት ዳሳሾች ላይ የተጫነ የአልጄሮ እጅን ያካትታል።

የ EPFL ሳይንቲስቶች በሰው ሠራሽ እጅ ላይ ወደ ጣቶች እንቅስቃሴ ለመተርጎም የተጠቃሚውን ዓላማ እንዴት እንደሚተረጉሙ ለመማር ባለብዙ ደረጃ perceptron (MLP) በመፍጠር የኪኔማቲክ ተመጣጣኝ ዲኮደር ፈጥረዋል። ባለብዙ ተጫዋች perceptron የጀርባ ማሰራጫን የሚጠቀም ምግብ ሰጪ ሰው ሰራሽ የነርቭ አውታረ መረብ ነው። MLP መረጃ በአንድ አቅጣጫ ወደ ፊት የሚሄድበት ፣ በሰው ሰራሽ የነርቭ አውታረመረብ በኩል በዑደት ወይም በጥቅሉ የሚሄድበት ጥልቅ የመማሪያ ዘዴ ነው።

ስልተ ቀመሙ በተከታታይ የእጅ እንቅስቃሴዎችን ከሚያከናውን ተጠቃሚ በግብዓት ውሂብ የሰለጠነ ነው። ለፈጣን የመገጣጠሚያ ጊዜ ፣ ​​የሊቨንበርግ - ማርካርድት ዘዴ ከግራዲየንት ቁልቁል ይልቅ የአውታረ መረብ ክብደቶችን ለመግጠም ያገለግል ነበር። የሙሉ-ሞዴል የሥልጠና ሂደት ፈጣን ነበር እና ለእያንዳንዱ ርዕሰ-ጉዳዮች ከ 10 ደቂቃዎች በታች ወስዶ ነበር ፣ ይህም ስልተ-ቀመሩን ከህክምና-አጠቃቀም እይታ አንፃር ተግባራዊ ያደርገዋል።

የምርምር ጥናቱ የመጀመሪያ ደራሲ በሆነው በ EPFL የትርጉም ኒውራል ኢንጂነሪንግ ላብራቶሪ ላይ “ለአካለ ስንኩል ፣ ጡንቻዎቻችንን ብዙ እና ብዙ የተለያዩ መንገዶችን ለመቆጣጠር በጣም ከባድ ነው” ብለዋል። . እኛ የምናደርገው እነዚህን ዳሳሾች በቀሪው ጉቶቻቸው ላይ እናስቀምጣቸዋለን ፣ ከዚያም እንቀዳቸዋለን እና የእንቅስቃሴ ምልክቶች ምን እንደሆኑ ለመተርጎም እንሞክራለን። እነዚህ ምልክቶች ትንሽ ጫጫታ ሊሆኑ ስለሚችሉ ፣ እኛ የምንፈልገው ይህ የማሽን ትምህርት ስልተ ቀመር ከእነዚያ ጡንቻዎች ትርጉም ያለው እንቅስቃሴን የሚያወጣ እና ወደ እንቅስቃሴዎች የሚተርጎማቸው ነው። እና እነዚህ እንቅስቃሴዎች እያንዳንዱን የሮቦት እጆች ጣት የሚቆጣጠሩት ናቸው።

የጣት እንቅስቃሴዎች የማሽን ትንበያዎች መቶ በመቶ ትክክል ላይሆኑ ስለሚችሉ ፣ የ EPFL ተመራማሪዎች ሰው ሠራሽ እጅን ለማንቃት እና የመጀመሪያ ግንኙነት ከተደረገ በኋላ በአንድ ነገር ዙሪያ በራስ -ሰር መዘጋት ለመጀመር የሮቦት አውቶሜሽንን አካተዋል። ተጠቃሚው አንድን ነገር ለመልቀቅ ከፈለገ ፣ እሱ ወይም እሷ ማድረግ ያለባት የሮቦቲክ መቆጣጠሪያውን ለማጥፋት እጁን ለመክፈት መሞከር እና ተጠቃሚውን በእጁ እንዲቆጣጠር ማድረግ ነው።

የ EPFL ን የመማር ስልተ ቀመሮችን እና የስርዓት ላቦራቶሪውን የሚመራው አውዴ ቢላርድ እንደሚለው ሮቦቱ እጅ በ 400 ሚሊሰከንዶች ውስጥ ምላሽ መስጠት ይችላል። ቢላርድ “ጣቶቹ ሁሉ ላይ የግፊት ዳሳሾች የተገጠሙለት ፣ አንጎል ዕቃው የሚንሸራተት መሆኑን ከመገንዘቡ በፊት ነገሩን ምላሽ መስጠት እና ማረጋጋት ይችላል” ብለዋል።

የሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታን ወደ ኒውኢንጂነሪንግ እና ሮቦቲክስ በመተግበር ፣ የ EPFL ሳይንቲስቶች በማሽን እና በተጠቃሚ ዓላማ መካከል ያለውን የጋራ ቁጥጥር አዲሱን አቀራረብ አሳይተዋል - በኒውሮፕሮሰቲክ ቴክኖሎጂ ውስጥ እድገት።

የቅጂ መብት © 2019 ካሚ ሮሶ ሁሉም መብቶች የተጠበቁ ናቸው።