Kaynak: North Carolina State University Araştırmacılar, yapay zeka (YZ) ve bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, robotik dış iskeletlerin kullanıcıların yürürken, koşarken ve merdiven çıkarken enerji tasarrufu yapmalarına otonom olarak yardımcı olacak şekilde eğitildiği yeni bir yöntem geliştirdiklerini gösterdiler. Tam Hikaye: North Carolina State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yapay zeka (YZ) ve bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, robotik dış iskeletlerin kullanıcıların yürürken, koşarken ve merdiven çıkarken enerji tasarrufu yapmalarına otonom olarak yardımcı olacak şekilde eğitildiği yeni bir yöntem geliştirdiklerini gösterdiler. "Bu çalışma, simülasyon ve gerçeklik arasındaki boşluğu kapatarak, taşınabilir robotları insanların hareket kabiliyetini ve sağlığını artırmak için otonom olarak kontrol eden yeni bir makine öğrenme çerçevesi öneriyor ve gösteriyor," diyor bu çalışmanın yazarı Hao Su. Çalışma, 12 Haziran'da Nature dergisinde yayımlanacak. "Dış iskeletler, insan hareket performansını artırma konusunda büyük bir potansiyele sahiptir," diyor Su, North Carolina State Üniversitesi'nde makine ve havacılık mühendisliği doçenti. "Ancak, bunların geliştirilmesi ve geniş çapta yayılması, uzun insan testleri ve elle yazılmış kontrol yasaları gerektirdiği için sınırlıdır. "Buradaki temel fikir, taşınabilir bir dış iskeletteki YZ'nin, deneylere ihtiyaç duymadan bir bilgisayar simülasyonunda insanlara nasıl yürüme, koşma veya tırmanma konusunda yardımcı olmayı öğrenmesidir," diyor Su. Özellikle, araştırmacılar, fiziksel bir robot teknolojisine entegre edilmiş bir YZ programı olan somut YZ sistemlerinin otonom kontrolünü iyileştirmeye odaklandılar. Bu çalışma, robotik dış iskeletlere çeşitli hareketlerde sağlıklı insanlara nasıl yardımcı olunacağını öğretmeyi amaçladı. Normalde, kullanıcılar dış iskeleti "eğitmek" için saatler harcamak zorunda kalır, böylece teknoloji ne kadar kuvvet gerektiğini ve bu kuvvetin ne zaman uygulanacağını öğrenir. Yeni yöntem, kullanıcıların dış iskeletleri hemen kullanmalarına olanak tanır. "Bu çalışma, bilim kurguyu gerçeğe dönüştürüyor - insanların çeşitli görevleri yaparken daha az enerji harcamalarını sağlıyor," diyor Su. "Biz, giyilebilir robotları insanların yararına doğrudan kontrol etmek ve eğitmek için bir yol geliştirdik," diyor çalışmanın ilk yazarı ve eski bir NC State doktora sonrası araştırmacısı olan Shuzhen Luo. Luo, şu anda Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi'nde yardımcı profesör olarak görev yapıyor. Örneğin, insan deneklerle yapılan testlerde, araştırmacılar, katılımcıların robotik dış iskeletle yürürken metabolik enerjiyi %24,3 daha az kullandıklarını buldular. Katılımcılar, dış iskeletle koşarken %13,1 daha az enerji kullandı ve merdiven çıkarken %15,4 daha az enerji harcadı. "Bu enerji azaltmalarının, dış iskelet giymeyen bir kullanıcının performansı ile karşılaştırıldığını belirtmek önemlidir," diyor Su. "Bu, dış iskeletin ne kadar enerji tasarrufu sağladığının gerçek bir ölçüsüdür." Bu çalışma sağlıklı bireylerle yapılmış olsa da, yeni yöntem, hareket kabiliyeti kısıtlı insanlara yardımcı olmayı amaçlayan robotik dış iskelet uygulamaları için de geçerlidir. "Çerçevemiz, hem sağlıklı hem de hareket kabiliyeti kısıtlı bireyler için çeşitli yardımcı robotların hızlı geliştirilmesi ve yaygın kabulü için genellenebilir ve ölçeklenebilir bir strateji sunabilir," diyor Su. "Yeni yöntemin performansını, yaşlı yetişkinler ve serebral palsi gibi nörolojik durumları olan insanlarla kullanılan robotik dış iskeletlerde test etmenin erken aşamalarındayız. Ayrıca, yöntemin, ampütasyon geçiren bireyler için robotik protez cihazlarının performansını nasıl artırabileceğini araştırmakla da ilgileniyoruz." Bu araştırma, 1944655 ve 2026622 ödülleri altında Ulusal Bilim Vakfı; 90DPGE0019 ödülü altında Ulusal Engellilik, Bağımsız Yaşam ve Rehabilitasyon Araştırma Enstitüsü; ve 1R01EB035404 ödülü altında Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenmiştir. Shuzhen Luo ve Hao Su, bu çalışmada bahsedilen kontrol cihazıyla ilgili fikri mülkiyet haklarının ortak buluşçularıdır. Su ayrıca dış iskeletler geliştiren Picasso Intelligence, LLC'nin kurucu ortağıdır ve finansal çıkar sahibidir.