如果您考慮一下,我們的腳和整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的確令人難以置信。我們可以在各種地形上行走并穿越各種不同的障礙。這使得機(jī)器人假肢非常復(fù)雜,因?yàn)楫?dāng)前的技術(shù)很難適應(yīng)挑戰(zhàn)的正常步行。
現(xiàn)在,北卡羅萊納州立大學(xué)的科學(xué)家將強(qiáng)大的人工智能(AI)算法整合到了機(jī)器人軟件中,以幫助人們?cè)诓煌?lèi)型的地形上以更安全,更自然的方式行走。
制作有助于在光滑表面行走的機(jī)器人假肢或外骨骼并不那么困難。要使這些設(shè)備在各種地形上都能正常工作是困難的。因?yàn)槲覀冊(cè)谌粘I钪杏龅降男凶弑砻娲蠖嗍遣豢深A(yù)測(cè)的。在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家關(guān)注了六個(gè)不同的地形:瓷磚,磚塊,混凝土,草木,“樓上”和“樓下”。他們創(chuàng)建了一個(gè)基于AI的軟件,該軟件可以預(yù)測(cè)用戶(hù)將要進(jìn)入的地形類(lèi)型。根據(jù)這些預(yù)測(cè),可以調(diào)整假肢的某些設(shè)置以使其適合特定情況。但是,當(dāng)然,總是存在一定程度的不確定性。
該研究的主要作者Boxuan Zhong表示:“如果不確定性程度過(guò)高,則人工智能不會(huì)被迫做出可疑的決定–它可能會(huì)通知用戶(hù)它對(duì)其預(yù)測(cè)沒(méi)有足夠的信心采取行動(dòng),否則可能默認(rèn)為“安全”模式”。
有趣的是,該軟件可以集成到大多數(shù)機(jī)器人下肢設(shè)備(外骨骼和假肢)中。僅需要一個(gè)額外的硬件–攝像機(jī)。人工智能使用視覺(jué)提示來(lái)預(yù)測(cè)人下一步將要踩到哪種表面。科學(xué)家測(cè)試了兩個(gè)攝像頭設(shè)置,效果很好,但是需要太多的計(jì)算能力。一臺(tái)相機(jī)表現(xiàn)出色,更易于管理。
您可能想知道,關(guān)于此系統(tǒng)的AI是什么??茖W(xué)家不僅對(duì)它進(jìn)行編程,還對(duì)其進(jìn)行了培訓(xùn)。在研究的初始階段,科學(xué)家將攝像機(jī)安裝在身體健全的人身上,然后他們走過(guò)各種室內(nèi)和室外環(huán)境。這告訴了系統(tǒng)有關(guān)人們行走的各種表面以及遇到特定地形時(shí)可能發(fā)生的情況的信息。即使所有人都不一樣,走的路也不同,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),收集到的數(shù)據(jù)可以毫無(wú)問(wèn)題地從一個(gè)人群轉(zhuǎn)移到另一個(gè)人群。仍然需要一些時(shí)間和研究,但希望很快,對(duì)于許多戴著機(jī)器人假肢或外骨骼的人來(lái)說(shuō),人工智能可以使行走更安全,更輕松,更高效。
現(xiàn)在,科學(xué)家將致力于使系統(tǒng)更加高效。他們還希望將此系統(tǒng)與工作中的機(jī)器人假肢集成在一起,以進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。