Onderzoekers hebben een baanbrekende kunstmatige intelligentiecontroller ontwikkeld voor exoskeletten die leert om diverse menselijke bewegingen te ondersteunen, zoals lopen en rennen, zonder specifieke programmering. Dit systeem vermindert aanzienlijk het energieverbruik en is een veelbelovend hulpmiddel om de menselijke mobiliteit efficiënt te verbeteren.
Stel je veiligere en efficiëntere bewegingen voor voor fabrieksarbeiders, astronauten en verbeterde mobiliteit voor mensen met een handicap. Deze technologie zou potentieel kunnen leiden tot een welvarende toekomst, dankzij nieuw onderzoek dat gepubliceerd is op 12 juni in het tijdschrift Nature.
Robotische exoskeletten, robotische frames die aan het menselijk lichaam zijn bevestigd, zorgen voor gemakkelijker bewegen. Technologische beperkingen hebben echter de bredere toepassing ervan beperkt, zoals uitgelegd door Dr. Shuzhen Luo van de Embry-Riddle Aeronautical University.
De grensverleggende kunstmatige intelligentiecontroller voor exoskeletten, die in staat is om verschillende menselijke bewegingen aan te leren zonder specifieke programmering, heeft aanzienlijke energiebesparingen aangetoond, wat een belangrijke vooruitgang betekent in roboticatechnologie.
De nieuwe controller biedt vloeiende en continue ondersteuning bij lopen, rennen of traplopen zonder dat er tests nodig zijn waar mensen bij betrokken zijn. Met slechts één keer draaien op een grafische verwerkingseenheid kan de controller worden getraind voor efficiënte ondersteuning bij alle drie activiteiten en voor verschillende personen.
Met deze geavanceerde aanpak zou men naar alle waarschijnlijkheid voor het eerst aantoonbaar laten zien dat het mogelijk is om controllers te ontwikkelen via simulatie die de kloof tussen simulatie en realiteit overbruggen, met een aanzienlijke verbetering in menselijke prestaties.
Deze methode legt de basis voor belangrijke oplossingen bij het ontwikkelen van controllers voor hulprobots en biedt een strategie voor een snelle en brede inzet van verschillende hulprobots voor individuen met beperkingen en mobiliteitsproblemen.
Toekomstig onderzoek zal zich richten op unieke bewegingen zoals lopen, rennen of traplopen om individuen met handicaps zoals hersenletsel, neuromusculaire aandoeningen, ruggenmergletsel en amputaties te helpen. Dit innovatieve onderzoek zal bijdragen aan het creëren van efficiëntere en realistischere robotoplossingen voor diverse mobiliteitsbehoeften.
Extra Relevante Feiten:
1. **Groeiende Populariteit:** Het gebruik van robotische exoskeletten breidt zich uit naar militaire, industriële en consumentensectoren, naast medische toepassingen. Deze apparaten kunnen kracht, uithoudingsvermogen en veiligheid verbeteren in verschillende taken.
2. **Gepersonaliseerde Ondersteuning:** Vooruitgang in AI-controllers voor exoskeletten evolueert naar gepersonaliseerde ondersteuning door aanpassing aan de unieke bewegingspatronen en behoeften van individuele gebruikers.
3. **Integratie met de Gezondheidszorg:** De integratie van exoskelettechnologie met gezondheidszorgsystemen wint terrein, met potentiële voordelen voor revalidatie en langdurige mobiliteitsondersteuning.
Belangrijke Vragen:
1. **Hoe past de AI-controller voor exoskeletten zich aan aan verschillende individuen?**
De AI-controller maakt gebruik van machine learning-algoritmen om de bewegingspatronen van verschillende gebruikers te analyseren en aan te passen via trainingsgegevens.
2. **Wat zijn de ethische implicaties van de wijdverbreide adoptie van robotische exoskeletten?**
Ethische overwegingen zoals privacy, autonomie en gelijkheid komen naar voren bij de integratie van exoskelettechnologie in verschillende aspecten van de samenleving.
Belangrijkste Uitdagingen:
1. **Gebruikersacceptatie:** Ervoor zorgen dat gebruikers de robotische exoskeletten omarmen en comfortabel vinden, vormt een uitdaging vanwege factoren als pasvorm, gewicht en gebruiksgemak.
2. **Regelgevingskaders:** Het ontwikkelen van regelgevingskaders die de veiligheid en effectiviteit van door AI gecontroleerde exoskeletten waarborgen, is cruciaal voor hun brede acceptatie.
Voordelen:
1. **Efficiëntie:** AI-controllers kunnen bewegingsondersteuning optimaliseren, het energieverbruik verminderen en de prestaties van gebruikers verbeteren.
2. **Veelzijdigheid:** De mogelijkheid van AI-controllers om verschillende bewegingen te leren zonder programmering maakt verschillende toepassingen mogelijk in diverse omgevingen.
Nadelen:
1. **Complexiteit:** De complexiteit van AI-gecontroleerde exoskeletsystemen kan leiden tot technische uitdagingen bij onderhoud en probleemoplossing.
2. **Kosten:** De initiële investerings- en onderhoudskosten van geavanceerde AI-controllers voor exoskeletons kunnen de toegankelijkheid beperken tot bepaalde populaties.
Voorgestelde gerelateerde link: Nature