Η τεχνολογία Wearable επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν μηχανές και ρομπότ ενώ βρίσκονται εν κινήσει
Η τεχνολογία Wearable χρησιμοποιεί καθημερινές χειρονομίες για τον αξιόπιστο έλεγχο των ρομποτικών συσκευών ακόμη και υπό υπερβολικό θόρυβο κίνησης, όπως όταν ο χρήστης τρέχει, οδηγεί σε όχημα ή σε περιβάλλοντα με αναταράξεις. Credit: David Baillot/UC San Diego Jacobs Σχολή Μηχανικών Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο ανέπτυξαν ένα φορετό σύστημα επόμενης γενιάς που επιτρέπει στους ανθρώπους να ελέγχουν μηχανές χρησιμοποιώντας καθημερινές χειρονομίες—ακόμα και όταν τρέχουν, οδηγούν σε αυτοκίνητο ή επιπλέουν σε ταραγμένα κύματα του ωκεανού. Το σύστημα, που δημοσιεύτηκε στο Nature Sensors, συνδυάζει ελαστικά ηλεκτρονικά με τεχνητή νοημοσύνη για να ξεπεράσει μια μακροχρόνια πρόκληση στην τεχνολογία φορητών συσκευών: αξιόπιστη αναγνώριση σημάτων χειρονομίας σε περιβάλλοντα πραγματικού κόσμου. Η εργασία τιτλοφορείται «Μια διεπαφή ανθρώπου-μηχανής ανεκτική στον θόρυβο που βασίζεται σε φορετούς αισθητήρες βελτιωμένους σε βάθος εκμάθησης». Οι φορετές τεχνολογίες με αισθητήρες χειρονομίας λειτουργούν καλά όταν ο χρήστης κάθεται ακίνητος, αλλά τα σήματα αρχίζουν να καταρρέουν από υπερβολικό θόρυβο κίνησης, εξήγησε ο συν-πρωτογράφος της μελέτης Xiangjun Chen, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Οικογενειακό Τμήμα Χημικών και Νανομηχανικών Aiiso Yufeng Li στο UC San Diego Jacobs School of Engineering. Αυτό περιορίζει την πρακτικότητά τους στην καθημερινή ζωή. «Το σύστημά μας ξεπερνά αυτόν τον περιορισμό», είπε ο Τσεν. «Με την ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης για τον καθαρισμό των θορυβωδών δεδομένων αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο, η τεχνολογία επιτρέπει στις καθημερινές χειρονομίες να ελέγχουν αξιόπιστα μηχανήματα ακόμη και σε εξαιρετικά δυναμικά περιβάλλοντα». Επισκόπηση της ανεκτικής στο θόρυβο διεπαφής ανθρώπου-μηχανής. Πιθανές χρήσεις για τη βιομηχανία και τους καταναλωτές Η τεχνολογία θα μπορούσε να επιτρέψει σε ασθενείς σε αποκατάσταση ή σε άτομα με περιορισμένη κινητικότητα, για παράδειγμα, να χρησιμοποιούν φυσικές χειρονομίες για τον έλεγχο των ρομποτικών βοηθημάτων χωρίς να βασίζονται σε λεπτές κινητικές δεξιότητες. Οι βιομηχανικοί εργαζόμενοι και οι πρώτοι ανταποκριτές θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία για τον έλεγχο hands-free εργαλείων και ρομπότ σε περιβάλλοντα υψηλής κίνησης ή επικίνδυνα. Θα μπορούσε ακόμη και να επιτρέψει σε δύτες και τηλεχειριστές να κουμαντάρουν υποβρύχια ρομπότ παρά τις ταραχώδεις συνθήκες. Σε καταναλωτικές συσκευές, το σύστημα θα μπορούσε να κάνει τα χειρονομικά χειρονομία πιο αξιόπιστα στις καθημερινές ρυθμίσεις. Το έργο ήταν μια συνεργασία μεταξύ των εργαστηρίων του Sheng Xu και του Joseph Wang, καθηγητών και των δύο στο Οικογενειακό Τμήμα Χημικής και Νανομηχανικής Aiiso Yufeng Li στο UC San Diego Jacobs School of Engineering. Από όσο γνωρίζουν οι ερευνητές, αυτή είναι η πρώτη φορητή διεπαφή ανθρώπου-μηχανής που λειτουργεί αξιόπιστα σε ένα ευρύ φάσμα διαταραχών κίνησης. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να λειτουργήσει με τον τρόπο που πραγματικά κινούνται οι άνθρωποι. Το φορητό σύστημα κολλημένο σε ένα υφασμάτινο περιβραχιόνιο. Credit: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering Πώς λειτουργεί και δοκιμάστηκε η συσκευή Η συσκευή είναι ένα μαλακό ηλεκτρονικό έμπλαστρο που είναι κολλημένο σε ένα υφασμάτινο περιβραχιόνιο. Ενσωματώνει αισθητήρες κίνησης και μυών, έναν μικροελεγκτή Bluetooth και μια εκτατή μπαταρία σε ένα συμπαγές, πολυεπίπεδο σύστημα. Το σύστημα εκπαιδεύτηκε από ένα σύνθετο σύνολο δεδομένων πραγματικών χειρονομιών και συνθηκών, από το τρέξιμο και το κούνημα μέχρι την κίνηση των κυμάτων του ωκεανού. Τα σήματα από τον βραχίονα συλλαμβάνονται και επεξεργάζονται από ένα προσαρμοσμένο πλαίσιο βαθιάς μάθησης που απομακρύνει τις παρεμβολές, ερμηνεύει τη χειρονομία και μεταδίδει μια εντολή για τον έλεγχο μιας μηχανής —όπως ένας ρομποτικός βραχίονας— σε πραγματικό χρόνο. «Αυτή η πρόοδος μας φέρνει πιο κοντά σε διαισθητικές και ισχυρές διεπαφές ανθρώπου-μηχανής που μπορούν να αναπτυχθούν στην καθημερινή ζωή», είπε ο Chen. Το σύστημα δοκιμάστηκε σε πολλαπλές δυναμικές συνθήκες. Τα άτομα χρησιμοποίησαν τη συσκευή για τον έλεγχο ενός ρομποτικού βραχίονα ενώ τρέχουν, εκτίθενται σε κραδασμούς υψηλής συχνότητας και υπό συνδυασμό διαταραχών. Η συσκευή επικυρώθηκε επίσης υπό προσομοιωμένες συνθήκες ωκεανού χρησιμοποιώντας τον Scripps Ocean-Atmosphere Research Simulator στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps του UC San Diego, ο οποίος αναδημιουργούσε τόσο την κίνηση που δημιουργήθηκε από εργαστήριο όσο και την πραγματική θαλάσσια κίνηση. Σε όλες τις περιπτώσεις, το σύστημα παρείχε ακριβή απόδοση με χαμηλή καθυστέρηση. Ευρύτερες συνέπειες για την τεχνολογία wearable Αρχικά, αυτό το έργο εμπνεύστηκε από την ιδέα να βοηθηθούν οι στρατιωτικοί δύτες να ελέγχουν τα υποβρύχια ρομπότ. Αλλά η ομάδα σύντομα συνειδητοποίησε ότι η παρέμβαση από την κίνηση δεν ήταν μόνο ένα πρόβλημα μοναδικό σε υποβρύχια περιβάλλοντα. Είναι μια κοινή πρόκληση σε όλο τον τομέα της τεχνολογίας φορητών συσκευών, μια πρόκληση που έχει από καιρό περιορίσει την απόδοση τέτοιων συστημάτων στην καθημερινή ζωή. «Αυτή η εργασία καθιερώνει μια νέα μέθοδο για την ανοχή θορύβου σε φορητούς αισθητήρες», είπε ο Chen. «Ανοίγει το δρόμο για φορετά συστήματα επόμενης γενιάς που δεν είναι μόνο ελαστικά και ασύρματα, αλλά και ικανά να μαθαίνουν από πολύπλοκα περιβάλλοντα και μεμονωμένους χρήστες». Οι πρώτοι συγγραφείς της μελέτης είναι οι ερευνητές του UC San Diego, Xiangjun Chen, Zhiyuan Lou, Xiaoxiang Gao και Lu Yin. Περισσότερες πληροφορίες: Xiangjun Chen et al, Μια ανεκτική στο θόρυβο διεπαφή ανθρώπου-μηχανής που βασίζεται σε βελτιωμένους φορετούς αισθητήρες βαθιάς μάθησης, Nature Sensors (2025). DOI: 10.1038/s44460-025-00001-3 Παρέχεται από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια – Σαν Ντιέγκο Αναφορά: Η φορητή τεχνολογία επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν μηχανήματα και ρομπότ ενώ βρίσκονται εν κινήσει (2025, 18 Νοεμβρίου) που ανακτήθηκε στις 18 Νοεμβρίου 2025 από https://techxplore.com/news/2025-11-wearable-tech-users-machines-robots.html Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.
Δημοσιεύτηκε: 2025-11-18 18:32:00
πηγή: techxplore.com
