остюм-робот научит человека играть в гольф

27.01.2008, 18:12



–оботизированный "костюм" с обратной св€зью: белыми маркерами на правой руке показаны сочленени€, которые контролируютс€ компьютерной системой (фото Lieberman, Breazeal).
–оботизированный "костюм" с обратной св€зью: белыми маркерами на правой руке показаны сочленени€, которые контролируютс€ компьютерной системой (фото Lieberman, Breazeal).


»сследователи —инти€ Ѕризил (Cynthia Breazea) и ƒжефф Ћиберман (Jeff Lieberman) из группы по разработке персональных роботов ћассачусетского 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 движени€м.  роме того, он пригодитс€ пациентам, которые проход€т реабилитацию после различных неврологических травм.

>—тать€ авторов, посв€щЄнна€ пилотной версии этой роботизированной системы, была опубликована в журнале IEEE Transactions on Robotics.

»так, как же всЄ это работает? ѕоложим, человек очень хочет научитьс€ какому-нибудь непростому удару, используемому в игре в гольф. ≈го учитель надевает на себ€ костюм из лайкры. ¬ течение 10 минут система автоматически подстраиваетс€ под его физические пропорции (длину руки, расположение суставов и так далее), а затем обучающий делает тот самый удар (так называемое "идеальное движение").

¬ это врем€ специальна€ оптическа€ система захвата движений от фирмы Vicon отслеживает местоположение всех маркеров (смотрите фото) с точностью до одного миллиметра.

ѕо словам Ћибермана, "самой трудной частью нашей работы стала разработка программных продуктов дл€ системы отслеживани€ сложных движений человеческого тела, котора€ должна работать очень быстро и очень точно, чтобы потом адекватно воспроизвести их с учеником".

ѕолученные данные костюм "скармливает" программе, котора€ (после подгонки костюма под обучаемого человека) сравнивает физические параметры ученика и учител€.  ак только учитель сделал своЄ "идеальное движение", костюм может записать, "проиграть" и повторить его даже на разных скорост€х.

 огда же, наконец, к делу приступает ученик, то его движени€ корректируютс€ с помощью вибрации небольших приводов, вшитых в местах расположени€ маркеров. ¬ибрации пропорциональны погрешности положени€ того или ионного сустава обучающегос€ человека. —истема может скорректировать даже вращательные движени€ руки, вызыва€ соответствующие тактильные ощущени€ и подсказыва€ человеку как еЄ поворачивать.

–аньше на то, чтобы обучить подающего надежды спортсмена хорошо играть в гольф, уходили мес€цы тренировок и сотни часов просмотра видеозаписей профессиональных игр.

¬ будущем же (если разработка всЄ-таки достигнет размеров полного костюма и обретЄт пор€дка ста маркеров) будет достаточно нескольких движений высококвалифицированного учител€ и далее человек может обучатьс€ так, будто находитс€ в теле мастера. ”ченику даже не понадобитс€ видеть обучающего (что весьма удобно дл€ слепых или слабовид€щих людей).

"»де€ создани€ столь странного механизма пришла мне в голову во сне. я проснулс€, провЄл около часа в размышлени€х и в этот же день поставил первые опыты. ќкончательный вариант (со всеми программными и аппаратными усовершенствовани€ми) был готов примерно через полгода", — говорит ƒжефф.

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

ј если представить, что полноценный костюм в будущем можно будет использовать дл€ обучени€, например, плаванию (не надо будет несколько сотен раз подниматьс€ из воды и только затем делать новые попытки), то, скорее всего, существенно уменьшитс€ и врем€, необходимое дл€ полной подготовки человека.

¬ ходе экспериментов также вы€снилось, что система каким-то образом задействовала подсознательные навыки людей по обучению тем или иным движени€м, что особенно важно дл€ тех больных, кому необходимо обратно "срастить" повреждЄнные участки нервной системы, восстановить умение производить какое-либо действие.

"ѕрототип нашего костюма получилс€ очень дорогим и достаточно т€жЄлым. Ќад устранением этих недостатков мы работаем сейчас", — добавл€ет Ћиберман.

»сточник: PhysOrg.com

 лючевые слова:
 ибер-одежда
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

 иберодежда


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.