Наука

Экзоскелет под управлением ИИ в США научили предсказывать движения суставов

15 ноября 2024, 22:03 — ЭкоПравда

Американские инженеры под руководством Дина Молинаро из Технологического института Джорджии представили революционную систему управления экзоскелетом для нижних конечностей, использующую возможности нейросетей. Эта инновационная разработка позволяет экзоскелету с высокой точностью предсказывать моменты сил в суставах ног в режиме реального времени, что открывает новые горизонты в области помощи людям с ограниченными возможностями и улучшения спортивных результатов.

Одним из наиболее впечатляющих аспектов этой системы является её способность к автономной адаптации. Экзоскелет может без необходимости ручной настройки параметров и калибровок под конкретного пользователя плавно подстраиваться под широкий спектр движений. Он способен эффективно поддерживать пользователя не только при циклических движениях, таких как ходьба и бег, но и при выполнении более сложных и непредсказуемых действий — например, приседаниях, выпадах, остановках, поворотах и прыжках. Это делает его универсальным инструментом для восстановления и реабилитации.

Эффективность системы управления также проявляется в снижении энергозатрат: при выполнении десяти различных действий, включая ходьбу, бег и поднятие тяжестей, экзоскелет способен сократить затраты энергии на 5-20%. Эти результаты были представлены в журнале Nature.

При этом, под термином «экзоскелет» понимают множество различных устройств, предназначенных для поддержки пользователя в осуществлении разнообразных движений. Одни из них фокусируются на снижении нагрузки на позвоночник и повышении силы для выполнения тяжелых работ, в то время как другие направлены на улучшение метаболической эффективности при ходьбе или беге. Тем не менее, большинство существующих моделей страдают от одной общей проблемы: неспособности адаптироваться в реальном времени ко всем вариациям человеческих движений.

В традиционных экзоскелетах двигательная активность человека контролируется встроенными датчиками, данные с которых обрабатываются контроллером управления. Обычно для таких систем используются алгоритмы с заранее заданными параметрами, соответствующими определённым типам движений. Это подразумевает, что переход между различными режимами, например, от ходьбы к подъему по лестнице, требует либо ручного регулирования, либо использования автоматического классификатора, что ограничивает свободу действий пользователя.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что ученые МГУ нашли метод поиска экзопланет с помощью архивных данных.

Елена Мальцева

Поделиться
Опубликовано
Елена Мальцева

Последние статьи

Ученые РФ представили первые итоги мониторинга экосистемы Татарского пролива

Ученые Дальнего Востока подвели предварительные итоги комплексного исследования экосистемы бухты Мучке и прилегающего участка Татарского…

21 час назад

Nature: свыше 717 млн жителей Африки не имеют доступа к чистой воде

Международная группа ученых впервые провела масштабную оценку доступности водопроводной воды во всех регионах Африки. Исследование…

22 часа назад

Нацпарк «Угра» присоединился к цифровому сервису «Зеленая кнопка»

Посетители национального парка «Угра» в Калужской области теперь могут воспользоваться мобильным приложением «Зеленая кнопка», чтобы…

1 день назад

В Британии объяснили роль комет в формировании запасов органики на Земле

Британские исследователи смоделировали падение комет на Землю на ранних этапах существования Солнечной системы и пришли…

1 день назад

Ученые выявили схожесть древних коралловых рифов на Алтае и в Китае

Российские и китайские исследователи выявили сходство древних коралловых рифов, сохранившихся на территории Алтая и в…

2 дня назад

В Армении обнаружили артефакты бронзового века и античного периода

Археологи, работающие на территории древнего поселения Мецамор в Армении, выявили ряд ценных артефактов, относящихся к…

2 дня назад