Группа ученых, во главе с доктором Маохуа Линь, из Атлантического университета Флориды создала роботизированную перчатка (интеллектуальный экзоскелет руки), который может помочь пациентам после перенесенного инсульта восстановить мелкую моторику, как например, игру на пианино. Перчатку оснастили встроенными тактильными датчиками, мягкими приводами и искусственным интеллектом, что помогает имитировать естественные движения пальцев рук и получать тактильные ощущения.
Использование алгоритмов машинного обучения позволяет перчатке выявлять ошибки при игре на фортепиано и, таким образом, обеспечивает персонализированную реабилитацию. Кроме того, роботизированная перчатка может быть использована не только для восстановления навыков игры на фортепиано, но и для более широкого спектра реабилитационных задач.
Инсульт является одной из основных причин инвалидности взрослых в ЕС. После перенесенного инсульта пациентам, как правило, необходима реабилитация для того, чтобы восстановить двигательные и речевые функции. Как показали исследования, пациентам для восстановления речи и двигательных функций может помочь не только физиотерапия, но и музыкальная терапия. Особенно это актуально для пациентов, у которых до инсульта были навыки игры на музыкальном инструменте.
Результаты исследования, которые были опубликованы Frontiers in Robotics and AI показали, как разработанная мягкая робототехника может помочь пациентам после инсульта в восстановлении навыков игры на инструментах, а также улучшении мелкой моторики.
Умный экзоскелет руки, который был создан и протестирован доктором Лином и его коллегами, представляет собой многослойную, гибкую роботизированную перчатку, напечатанную на 3D-принтере, которая весит всего 191 г.Форму перчатки изготовили на заказ в соответствии с анатомическими особенностями конкретного человека.
Движения на кончиках пальцев генерируются мягкими пневматическими приводами, и они создают усилия имитирующие естественные движения руки. На кончике каждого пальца в перчатке установлено по 16 гибких датчиков или «такселей», которые позволяют пациенту получить тактильные ощущения в руке при взаимодействии с объектами или поверхностями.
Ученые полагают, что для более быстрого восстановления мелкой моторики и координации движений лучше использовать пару таких роботизированных рук.
С помощью машинного обучения ученые смогли научить перчатку определять разницу между правильным или неправильным исполнением определенной мелодии на фортепиано, что позволило создать обратную связь для пациента и, таким образом, корректировать движения пальцев рук.
Ученые планируют продолжить разработку перчатки, улучшить адаптивность и совершенствовать алгоритмы машинного обучения для более точной интерпретации и реакции на получаемые пациентом данные.
