Искусственный интеллект наделил бионическую руку человеческой ловкостью
Инженеры из Университета Юты совершили прорыв в протезировании, создав бионическую руку, которая хватает и удерживает предметы с интуитивной точностью, свойственной живой конечности. Ключом к разработке стало оснащение коммерческого протеза датчиками и применение искусственного интеллекта, что существенно снизило когнитивную нагрузку на пользователя.
Основной проблемой современных бионических рук является отсутствие естественного чувства осязания и необходимости постоянного сознательного контроля каждого движения. Чтобы преодолеть это, исследователи в сотрудничестве с компанией TASKA Prosthetics модифицировали протез, установив на пальцы специальные датчики давления и оптические сенсоры приближения. Эти датчики, способные ощутить даже прикосновение ватного шарика, обеспечивают системе обратную связь, аналогичную тактильным ощущениям.
Затем команда обучила искусственную нейронную сеть на данных с этих сенсоров. В результате ИИ научился автоматически корректировать положение каждого пальца для надежного и точного захвата практически любого предмета. При этом был разработан биоинспирированный алгоритм совместного управления, гибко балансирующий между намерением пользователя и автоматической корректировкой хвата со стороны искусственного интеллекта.
Испытания с участием четырех человек с ампутацией предплечья показали впечатляющие результаты. Участники смогли выполнять повседневные задачи — например, поднимать мелкие предметы или пить из пластикового стакана — с большей точностью и меньшими умственными усилиями, без необходимости долгой тренировки. Как отметил исследователь Джейкоб А. Джордж, добавление искусственного интеллекта позволило переложить часть работы по захвату на сам протез, сделав простые задачи снова простыми.
Данная работа указывает на будущее, где протезы будут не только выглядеть, но и ощущаться как естественные конечности. В настоящее время команда работает над интеграцией этой технологии с имплантируемыми нейроинтерфейсами, которые в перспективе позволят управлять протезом силой мысли и полностью восстановить чувство осязания.