Βίντεο: Το MIT δημιουργεί εργαλείο σχεδίασης που αλλάζει το παιχνίδι για να προωθήσει τον τομέα της υποστηρικτικής τεχνολογίας – AT Today

Βίντεο: Το MIT δημιουργεί εργαλείο σχεδίασης που αλλάζει το παιχνίδι για να προωθήσει τον τομέα της υποστηρικτικής τεχνολογίας – AT Today

November 29, 2022 0 Von admin
Εικόνα μαλακών ρομποτικών φορητών συσκευών του MIT
Πίστωση: MIT

Παγκοσμίου φήμης πανεπιστήμιο τεχνολογίας των ΗΠΑ Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης Οι επιστήμονες (MIT) δημιούργησαν ένα εργαλείο σχεδίασης και κατασκευής αιχμής που πρόκειται να επιταχύνει τη διαδικασία ανάπτυξης έξυπνων βοηθητικών συσκευών όπως φορητά γάντια αποκατάστασης ή εξωσκελετούς.

Η ομάδα του MIT δημιούργησε ένα ρομποτικό γάντι, το οποίο μοιάζει λίγο με «δαχτυλάκια μπανάνας», χρησιμοποιώντας το αυτόνομο εργαλείο πλεξίματος για να βοηθήσει άτομα με περιορισμένη επιδεξιότητα να πιάνουν ευκολότερα αντικείμενα.

Αυτό το έργο προηγμένης τεχνολογίας βασίζεται σε μαλακούς, πνευματικούς ενεργοποιητές, οι οποίοι χρησιμοποιούν πεπιεσμένο αέρα για να τροφοδοτούν την κίνηση. Με δυνατότητες ανίχνευσης, αυτοί οι ενεργοποιητές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, όπως βοηθητικά φορητά, ρομποτική και τεχνολογίες αποκατάστασης.

Ωστόσο, αυτές οι συσκευές απαιτούν συνήθως μια χειροκίνητη γραμμή σχεδίασης και κατασκευής, η οποία έχει ως αποτέλεσμα πολλούς κύκλους δοκιμής και λάθους για να διαπιστωθεί εάν τα σχέδια θα λειτουργήσουν.

Για να αντιμετωπίσουν αυτό το ζήτημα, επιστήμονες από το Εργαστήριο Επιστήμης Υπολογιστών και Τεχνητής Νοημοσύνης του MIT (CSAIL) επινόησαν έναν επεκτάσιμο αγωγό για τον υπολογιστικό σχεδιασμό και την ψηφιακή κατασκευή μαλακών πνευματικών ενεργοποιητών που ονομάζεται PneuAct.

Το PneuAct χρησιμοποιεί μια διαδικασία πλεξίματος μηχανής, αλλά αυτό το μηχάνημα λειτουργεί αυτόνομα. Ένας ανθρώπινος σχεδιαστής απλώς καθορίζει τα μοτίβα σχεδίασης βελονιάς και αισθητήρα στο λογισμικό για να προγραμματίσει πώς θα κινηθεί ο ενεργοποιητής και στη συνέχεια μπορεί να προσομοιωθεί πριν από την εκτύπωση.

Το υφασμάτινο κομμάτι κατασκευάζεται από την πλεκτομηχανή, η οποία μπορεί στη συνέχεια να στερεωθεί σε έναν φθηνό, εκτός ραφιού σωλήνα σιλικόνης από καουτσούκ για να ολοκληρώσει τον ενεργοποιητή.

Ο πλεκτός ενεργοποιητής ενσωματώνει αγώγιμο νήμα για ανίχνευση, επιτρέποντας στους ενεργοποιητές να «αισθανθούν» αυτό που αγγίζουν.

Οι επιστήμονες του MIT ανέπτυξαν πολλά πρωτότυπα που καλύπτουν ένα βοηθητικό γάντι, ένα μαλακό χέρι, ένα διαδραστικό ρομπότ και ένα πνευματικό τετράποδο που περπατά. Χρησιμοποίησαν έναν συνδυασμό ελαστικών και αισθητήριων βελονιών (με αγώγιμο νήμα) που επιτρέπει τον προγραμματισμό της κάμψης των συσκευών όταν φουσκώνουν και τη δυνατότητα ενσωμάτωσης ανατροφοδότησης από τον πραγματικό κόσμο.

Για παράδειγμα, η ομάδα χρησιμοποίησε τους ενεργοποιητές για να κατασκευάσει ένα ρομπότ που αισθανόταν πότε το άγγιζαν συγκεκριμένα ανθρώπινα χέρια και αντιδρούσε σε αυτό το άγγιγμα.

Μάθετε περισσότερα για το PneuAct και πώς μπορεί να δώσει ζωή στις βοηθητικές συσκευές στο παρακάτω βίντεο:

Το βοηθητικό γάντι της ομάδας μπορεί να φορεθεί από έναν άνθρωπο για να συμπληρώσει την κίνηση των μυών των δακτύλων, ελαχιστοποιώντας την ποσότητα μυϊκής δραστηριότητας που απαιτείται για την ολοκλήρωση εργασιών και κινήσεων. Αυτό θα μπορούσε να έχει πολλές δυνατότητες για άτομα με τραυματισμό, περιορισμένη κινητικότητα ή άλλο τραύμα στα δάχτυλα.

Η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ενός εξωσκελετού. Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα μανίκι που μπορεί να βοηθήσει τους χρήστες να λυγίσουν τον αγκώνα, το γόνατο ή άλλα μέρη του σώματος.

«Το πλέξιμο με ψηφιακή μηχανή, που είναι μια πολύ κοινή μέθοδος κατασκευής στη σημερινή βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας, επιτρέπει την «εκτύπωση» ενός σχεδίου με μια κίνηση, γεγονός που το καθιστά πολύ πιο κλιμακωτό», λέει ο Yiyue Luo, διδάκτορας του MIT CSAIL και ο κύριος συγγραφέας ενός νέα εργασία για την έρευνα. «Οι μαλακοί πνευματικοί ενεργοποιητές είναι εγγενώς συμβατοί και ευέλικτοι και σε συνδυασμό με έξυπνα υλικά, έχουν γίνει απαραίτητη δύναμη σε πολλά ρομπότ και υποστηρικτικές τεχνολογίες — και η ταχεία κατασκευή, με το σχεδιαστικό μας εργαλείο, μπορεί να αυξήσει την ευκολία και την πανταχού παρουσία».

Ένας τύπος ανίχνευσης που ενσωμάτωσε η ομάδα ονομαζόταν «αισθητήρας πίεσης αντίστασης», όπου ο ενεργοποιητής «στέλνει» πίεση. Κατά την κατασκευή μιας ρομποτικής λαβής, θα προσπαθούσε να πιάσει κάτι και ο αισθητήρας πίεσης θα αντιλήφθηκε πόση δύναμη ασκούνταν στο αντικείμενο και στη συνέχεια θα προσπαθούσε να δει εάν η λαβή ήταν επιτυχής ή όχι.

Ο άλλος τύπος είναι η „χωρητική ανίχνευση“, όπου ο αισθητήρας διακρίνει ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τα υλικά με τα οποία έρχεται σε επαφή ο ενεργοποιητής.

Ο Luo έγραψε την εργασία μαζί με τον Kui Wu, πρώην διδάκτορα του MIT CSAIL, τον Spielberg, τον μεταδιδακτορικό του MIT Michael Foshey και τους καθηγητές του MIT Tomas Palacios, Daniela Rus και Wojciech Matusik. Παρουσίασαν την εργασία στο συνέδριο ACM για τους ανθρώπινους παράγοντες στα υπολογιστικά συστήματα.