A inteligência artificial permite que os exoesqueletos ajudem os usuários com mais eficiência

Os exoesqueletos normalmente funcionam implementando movimentos programados com antecedência e fazendo com que o usuário os chamasse, dificultando usá-los para uma ampla gama de movimentos em ambientes da vida real.

Agora, em um exemplo notável de robótica vestível, publicada em Robótica NPJpesquisadores do projeto Riken Guardian Robot no Japão usaram inteligência artificial para ajudar melhor os usuários, projetando um exoesqueleto que funcione com base em entradas sobre o status do usuário e uma visão do ambiente com base na perspectiva do usuário.

Os exoesqueletos – os robôs que os usuários usam para ajudar os movimentos difíceis devido à fraqueza, por exemplo – atraíram atenção significativa em nossas sociedades envelhecidas. Para permitir que esses robôs se movam de acordo com a intenção do usuário, as abordagens de controle com base na estimativa de intenção de movimento estão sendo estudadas e devem ser aplicadas a uma ampla gama de movimentos em cenários da vida real.

Até agora, isso foi feito principalmente usando técnicas como EMG – eletromiografia, que envolve a colocação de sensores nos músculos que detectam quando o usuário está tentando fazer um movimento. Colocar os sensores e calibrá -los requer tempo e esforço, no entanto, dificultando a aplicação no campo.

Para abordar essas limitações, a equipe Riken investigou se a IA, combinada com um sensor visual, poderia ser usada para tornar o trabalho do exoesqueleto mais eficiente.

Eles desenvolveram um sistema em que uma IA, nesse caso, um modelo de transformador, receberia entradas de uma câmera colocada perto dos olhos e sensores cinemáticos do usuário ao redor dos joelhos e do tronco, e usariam esse rico conjunto de entradas para fornecer assistência a uma série de tarefas – nesse caso, colhendo um objeto e depois como um passo representativo de atividades diárias que requerem um argumento físico.

Os resultados foram convincentes. O sistema de assistência movido a IA levou a uma redução mensurável na ativação muscular durante esses movimentos, indicando que o exoesqueleto estava efetivamente apoiando o corpo do usuário.

É importante ressaltar que a estratégia de assistência desenvolvida a partir de dados de um usuário também pode ser generalizada para outro usuário, sugerindo que o modelo é capaz de adaptabilidade entre usuários sem reciclagem-um desafio significativo nas atuais tecnologias de exoesqueleto.

De acordo com Jun-Ichiro Furukawa, o autor correspondente do estudo, “Essas descobertas abrem novas portas para futuras aplicações de robôs vestíveis em áreas como assistência médica, reabilitação e cuidados idosos. Com um desenvolvimento posterior, esses sistemas podem oferecer assistência personalizada e adaptativa a indivíduos com preços de mobilidade ou que se recuperem da vida.

Jun Morimoto, que é co-autor do artigo, diz: “Este estudo representa um passo importante em direção a exoesqueletos inteligentes que podem suportar uma ampla gama de atividades humanas em diversos ambientes. Ao usar a IA baseada em transformadores, nosso sistema não apenas se adapta ao estado físico e ao ambiente atual, mas também mostra potencial para obter assistência generalizada em diferentes usuários”.