Сайт о роботах

Костюм-робот научит человека играть в гольф » Кибер-одежда


В будущем же (если разработка всё-таки достигнет размеров полного костюма и обретёт порядка ста маркеров) будет достаточно нескольких движений высококвалифицированного учителя и далее человек может обучаться так, будто находится в теле мастера. Ученику даже не понадобится видеть обучающего (что весьма удобно для слепых или слабовидящих людей)
Навигация
Самые интересные статьи
Японские ученые создали робота нового поколения
Японские ученые создали робота нового поколения
Ученые из Университета г. Осака сообщили, что им удалось создать человекообразного робота совершенно нового поколения. Уникальность разработки заключается в том, что...

Обратите внимание Будьте в курсе событий.

Костюм-робот научит человека играть в гольф

27.01.2008, 18:12


Роботизированный "костюм" с обратной связью: белыми маркерами на правой руке показаны сочленения, которые контролируются компьютерной системой (фото Lieberman, Breazeal).
Роботизированный "костюм" с обратной связью: белыми маркерами на правой руке показаны сочленения, которые контролируются компьютерной системой (фото Lieberman, Breazeal).


Исследователи Синтия Бризил (Cynthia Breazea) и Джефф Либерман (Jeff Lieberman) из группы по разработке персональных роботов Массачусетского технологического института (Personal Robotics Group) разработали специальный вибротактильный костюм (правда, пока он охватывает только плечо и руку), с помощью которого можно обучить человека любым двигательным навыкам, например, игре в гольф или танцевальным движениям. Кроме того, он пригодится пациентам, которые проходят реабилитацию после различных неврологических травм.

>Статья авторов, посвящённая пилотной версии этой роботизированной системы, была опубликована в журнале IEEE Transactions on Robotics.

Итак, как же всё это работает? Положим, человек очень хочет научиться какому-нибудь непростому удару, используемому в игре в гольф. Его учитель надевает на себя костюм из лайкры. В течение 10 минут система автоматически подстраивается под его физические пропорции (длину руки, расположение суставов и так далее), а затем обучающий делает тот самый удар (так называемое "идеальное движение").

В это время специальная оптическая система захвата движений от фирмы Vicon отслеживает местоположение всех маркеров (смотрите фото) с точностью до одного миллиметра.

По словам Либермана, "самой трудной частью нашей работы стала разработка программных продуктов для системы отслеживания сложных движений человеческого тела, которая должна работать очень быстро и очень точно, чтобы потом адекватно воспроизвести их с учеником".

Полученные данные костюм "скармливает" программе, которая (после подгонки костюма под обучаемого человека) сравнивает физические параметры ученика и учителя. Как только учитель сделал своё "идеальное движение", костюм может записать, "проиграть" и повторить его даже на разных скоростях.

Когда же, наконец, к делу приступает ученик, то его движения корректируются с помощью вибрации небольших приводов, вшитых в местах расположения маркеров. Вибрации пропорциональны погрешности положения того или ионного сустава обучающегося человека. Система может скорректировать даже вращательные движения руки, вызывая соответствующие тактильные ощущения и подсказывая человеку как её поворачивать.

Раньше на то, чтобы обучить подающего надежды спортсмена хорошо играть в гольф, уходили месяцы тренировок и сотни часов просмотра видеозаписей профессиональных игр.

В будущем же (если разработка всё-таки достигнет размеров полного костюма и обретёт порядка ста маркеров) будет достаточно нескольких движений высококвалифицированного учителя и далее человек может обучаться так, будто находится в теле мастера. Ученику даже не понадобится видеть обучающего (что весьма удобно для слепых или слабовидящих людей).

"Идея создания столь странного механизма пришла мне в голову во сне. Я проснулся, провёл около часа в размышлениях и в этот же день поставил первые опыты. Окончательный вариант (со всеми программными и аппаратными усовершенствованиями) был готов примерно через полгода", — говорит Джефф.

Проведённые эксперименты показали, что "подсказки" костюма помогли студентам повысить на 23% долю удачных попыток повторить движение за преподавателем, и уменьшить количество ошибок на 27%.

А если представить, что полноценный костюм в будущем можно будет использовать для обучения, например, плаванию (не надо будет несколько сотен раз подниматься из воды и только затем делать новые попытки), то, скорее всего, существенно уменьшится и время, необходимое для полной подготовки человека.

В ходе экспериментов также выяснилось, что система каким-то образом задействовала подсознательные навыки людей по обучению тем или иным движениям, что особенно важно для тех больных, кому необходимо обратно "срастить" повреждённые участки нервной системы, восстановить умение производить какое-либо действие.

"Прототип нашего костюма получился очень дорогим и достаточно тяжёлым. Над устранением этих недостатков мы работаем сейчас", — добавляет Либерман.

Источник: PhysOrg.com

Сенсорные ткани - уже не фантастика

Сенсорные ткани - уже не фантастика
  • Работа сенсорных тканей основана на принципе, который очень легко объясним и использование которого на практике оказывается еще проще. Стандартных ...
  • НАЗАД