Инженеры объединяют искусственный интеллект и носимые камеры в самоходных роботизированных экзоскелетах

Исследователи робототехники разрабатывают экзоскелеты и протезы ног, способные самостоятельно думать и принимать управляющие решения, используя сложную технологию искусственного интеллекта (ИИ).

Система сочетает в себе компьютерное зрение и искусственный интеллект с глубоким обучением, чтобы имитировать ходьбу здоровых людей, видя свое окружение и корректируя свои движения.

«Мы даем роботам видение экзоскелетов, чтобы они могли управлять собой», — сказал Брокослав Лащовски, кандидат наук в области системного проектирования, возглавляющий исследовательский проект ExoNet в Университете Ватерлоо.

Экзоскелеты ног, приводимые в движение двигателями, уже существуют, но пользователи должны вручную управлять ими с помощью приложений для смартфонов или джойстиков.

«Это может быть неудобно и сложно с познавательной точки зрения», — сказал Лашовски, также студент Института искусственного интеллекта Ватерлоо (Waterloo.ai). «Каждый раз, когда вы хотите выполнить новую двигательную активность, вы должны останавливаться, вынимать смартфон и выбирать желаемый режим».

Чтобы устранить это ограничение, исследователи оснастили пользователей экзоскелетов носимыми камерами и в настоящее время оптимизируют компьютерное программное обеспечение ИИ для обработки видеопотока, чтобы точно распознавать лестницы, двери и другие особенности окружающей среды.

Следующая фаза исследовательского проекта ExoNet будет включать отправку инструкций двигателям, чтобы роботизированные экзоскелеты могли подниматься по лестнице, избегать препятствий или предпринимать другие соответствующие действия на основе анализа текущего движения пользователя и предстоящей местности.

«Наш подход к контролю не обязательно требует человеческого мышления», — сказал Лащовски, возглавляемый профессором инженерии Джоном Макфи, канадским кафедрой исследований динамики биомехатронных систем. «Подобно автономным автомобилям, которые ездят сами, мы разрабатываем автономные экзоскелеты и протезы ног, которые ходят сами по себе».

Исследователи также работают над повышением энергоэффективности двигателей для роботизированных экзоскелетов и протезов, используя движение человека для самозарядки батарей.