Özelleştirilebilir 'Akıllı' Exoskeleton Adımlarınızdan Öğrenir

{h1}

Carnegie mellon üniversitesi'ndeki araştırmacılar, sağlanan yardımı özelleştirmek için kullanıcılardan gelen doğrudan geri bildirimi kullanan bir dış iskelet için yeni bir algoritma geliştirdiler.

Yardımlı yürüyüş daha da zekiydi. Yeni bir araştırmaya göre, bir dış iskelet için yeni bir algoritma, sağlanan yardımı özelleştirmek için kullanıcıdan gelen doğrudan geri bildirimi kullanır. Eksoskeleton, shin ve ayak üzerine takılır ve ayak bileği ve ayak parmaklarına kuvvet uygular.

11 güçlü insanla yapılan denemelerde, sözde insan-içi algoritma, dış iskeleti optimize etmek için yaklaşık bir saat sürdü ve daha sonra, ortalama olarak yüzde 24 oranında yürümesi gereken enerji katılımı miktarını azalttı araştırma ekibi üyesi Rachel Jackson, Carnegie Mellon Üniversitesi (CMU) Makine Mühendisliği Bölümü'nde doktora sonrası araştırmacı. [Biyonik İnsanlar: En İyi 10 Teknoloji]

Jackson, WordsSideKick.com'a “Redüksiyonun büyüklüğü şaşırtıcıydı” dedi.

CMU makine mühendisliği doçentlerinden Steven Collins ve daha önce CMU ve şimdi de Nankai Üniversitesinde profesör olan Steven Collins'in liderliğindeki Jackson ve arkadaşları, araştırmalarının sonuçlarını bugün internette (22 Haziran) yayınladılar. Bilim.

Hafif bir yük kesinlikle çekici, ancak kişiselleştirilmiş bir dış iskelet aynı zamanda güçlü bir insanın yürüyebileceği mesafeyi artırabilir ve bireylerin daha hızlı koşmasına bile yardımcı olabilir, dedi Jackson.

Jackson, bir inme, nörolojik yaralanma veya ampütasyon gibi fiziksel engelleri olan kişilerin de fayda sağlayabileceğini söyledi. Kişiselleştirilmiş bir dış iskeletin, bir ampütasyon veya yaralanmadan önce yürümeyi kolay ya da kolay hale getirdiğini söyledi.

Araştırmacılar, kullanıcıya özel yardım sağlamak için bir dış iskeleti optimize etmek için yeni bir algoritma kullanmışlardır.

Araştırmacılar, kullanıcıya özel yardım sağlamak için bir dış iskeleti optimize etmek için yeni bir algoritma kullanmışlardır.

Kredi: Kirby Witte, Katie Poggensee, Pieter Fiers, Patrick Franks ve Steve Collins

Önceden, diğer araştırma ekipleri tarafından elde edilen en büyük ortalama enerji düşüşleri, her iki kalçada elle çalıştırılan ayak bileği dış iskeletlerini ve yüzde 22.8'i kullanarak, hem kalçalara hem de önceden programlanmış ayarları kullanarak her iki ayak bileğine uygulanan yüzde 14.5'di.

Ancak CMU insan döngüsündeki algoritma daha iyi performans gösterdi ve önceden programlamaya dayanmadı.

Jackson, “Bu algoritma, enerji maliyetlerini düşürmek için bir yardım stratejisini sadece tek bir cihazla bulabildiği kadar iyi” dedi. "Çok güzeldi." [Dünyayı Değiştiren İlk 10 İcat]

Dış iskeletlerle mücadele, bir kişiye yardım etmeyi amaçlasalar da, hareketi engelleyebiliyorlar, dedi Jackson. Yeni başlayanlar için, her cihaz birkaç kilo ile birkaç kilo arasında değişen kendi ağırlığı ile geliyor ve kullanıcının bu ağırlığı taşıması gerekiyor. Exoskeletons ayrıca vücudun bazı bölgelerine kuvvet uygulamak için tasarlanmıştır, ancak gücün zamanlaması kapalıysa, kişinin hareket etmek için daha fazla enerji kullanması gerekebilir, dedi Jackson. Ve bu tersi bir üründür.

Son çalışmanın optimizasyon aşaması sırasında, her katılımcı bir ayak bileği dış iskeletinin yanı sıra oksijen ve karbondioksit (CO2) seviyelerini ölçmek için tasarlanmış bir maske giydi. Bu önlemler, kişinin ne kadar enerji harcadığı ile ilgilidir. Her kişi sabit bir hızda bir koşu bandı üzerinde yürüdüğü için, dış iskelet ayak bileklerine ve ayak parmaklarına farklı yardım modelleri uyguladı.

Bu paternler, kuvvet uygulandığında ve kuvvetin bir bileşimi idi. Örneğin, kuvvetler bir duruşta (topuk toprağa ilk vurduğunda), duruşun ortasında (ayak düz olduğunda) ya da duruşta geç (ayak ayağa doğru yuvarlandığında) olarak uygulanabilir. Pozisyonlardaki bu varyasyonlar sırasında, daha büyük veya daha küçük bir kuvvet uygulanabilir.

Algoritma, katılımcıların her 2 dakikada bir değişen 32 farklı modele yanıtlarını test etti. Daha sonra, kalıbın kişinin yürümesini daha kolay mı yoksa daha zorlaştırıp zorlamadığını ölçtü.

Bir saatten uzun süren oturumun sonunda, algoritma her birey için optimize edilmiş benzersiz bir yardım modeli üretti.

Jackson, "Kalıpların genel şekli açısından, bu stratejiyi herkes için uygulamak yerine, bu stratejileri kişiselleştirmenin önemine değinen büyük bir değişkenlik vardı." Dedi.

Cihazın sadece “öğrenme” olduğu için değil, aynı zamanda yardım modelini değiştirdiği için, bunu kullanan kişinin de öğrenmesinden kaynaklandığını da sözlerine ekledi.

Jackson, "İnsanları, cihazla daha iyi etkileşime girmek için yürüyüşlerini koordine etmenin farklı yollarını keşfetmeye zorladıklarını düşünüyoruz." Dedi. Bu, cihazı en iyi nasıl kullanacağı konusunda rehberlik eder ve ondan en büyük faydayı elde etmenize yardımcı olur. “İki yönlü bir sokak” dedi.

Ekibin diğer üyeleri, vücudun tüm alt yarısında giyilmek üzere tasarlanan altı eklemli bir dış iskelet oluşturmak için algoritmanın nasıl ölçeklendirilebileceğini test etmeyi planlıyorlar.

Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.


Video Takviyesi: .




Araştırma


Kendini Tahrip Eden Malzemeler Ufak Mürekkep Yaratabilir
Kendini Tahrip Eden Malzemeler Ufak Mürekkep Yaratabilir

Ev Bilgisayarınızda Çalışabilecek Bilim Projeleri
Ev Bilgisayarınızda Çalışabilecek Bilim Projeleri

Bilim Haberleri


Google, Internet Erişimini Genişletmek Için Uydulara Ait Milyar Yatırım Yapıyor
Google, Internet Erişimini Genişletmek Için Uydulara Ait Milyar Yatırım Yapıyor

Kalp Sorunları Olan Insanlar Için Antibiyotiklere Karşı Fda Uyarılar
Kalp Sorunları Olan Insanlar Için Antibiyotiklere Karşı Fda Uyarılar

Neden Çığlık Atmak Sizi Sağır Etmez
Neden Çığlık Atmak Sizi Sağır Etmez

Yüzleşen Insan Genleri Halen Gelişiyor
Yüzleşen Insan Genleri Halen Gelişiyor

Mona Lisa'Da Gizli Kodlar Var Mı?
Mona Lisa'Da Gizli Kodlar Var Mı?


TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com