Международная команда ученых представила новый метод разработки экзоскелетов, который не требует долгих испытаний с людьми. Искусственный интеллект обучает устройство помогать человеку ходить и бегать в компьютерной симуляции. Такие экзоскелеты с искусственным интеллектом помогают людям расходовать в среднем на 17,6% меньше энергии, чем без них. В будущем экзоскелеты могут применяться для помощи пожилым людям и пациентам с ампутированными частями тела. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Экзоскелеты обладают огромным потенциалом в реабилитации — они могут улучшить опорно-двигательный аппарат людей с ограниченными возможностями здоровья. Однако разработка таких устройств и их широкое распространение ограничено — необходимо проводить длительные испытания на пациентах. Пользователям приходится часами «тренировать» экзоскелет, чтобы научить его необходимым движениям.
Южнокорейские и американские ученые решили это исправить. Они представили новый, безэкспериментальный метод разработки экзоскелетов. Исследователи сосредоточились на улучшении автономности устройств с помощью искусственного интеллекта. Алгоритм машинного обучения уже встроен в физическое устройство — экзоскелет заранее учится помогать людям ходить и бегать в компьютерной симуляции, минуя этап испытаний с человеком.
Исследователи протестировали экзоскелет с искусственным интеллектом в реальной жизни. Оказалось, что при ходьбе люди в экзоскелете расходовали на 24,3% меньше метаболической энергии, чем без него. При беге с устройством участники тратили на 13,1% меньше энергии, а при подъеме по лестнице — на 15,4%.
По словам авторов, новый метод настройки экзоскелетов позволит быстро предоставлять помощь людям с нарушениями опорно-двигательного аппарата.
«Мы находимся на ранней стадии тестирования эффективности нового метода в роботизированных экзоскелетах, используемых пожилыми людьми и людьми с неврологическими заболеваниями, такими как детский церебральный паралич. И мы также заинтересованы в изучении того, как этот метод может улучшить производительность роботизированных протезов для людей с ампутированными частями тела», — рассказал Хао Су, соавтор исследования из Университета штата Северная Каролина, США.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
