Новый экзоскелет с нейросетью научился адаптироваться к движениям

Американские инженеры из Технологического института Джорджии разработали экзоскелет для нижних конечностей, управляемый нейросетью, способный предсказывать движения суставов в реальном времени.


Фото: Технологический институт Джорджии
Фото: Технологический институт Джорджии

  По результатам опубликованым в журнале Nature, устройство не требует ручной настройки и может адаптироваться к различным видам движений, включая ходьбу, бег и сложные упражнения. Экзоскелет также снижает энергозатраты пользователя на 5-20 процентов при выполнении различных действий.

Разработанная система управления экзоскелетом использует временную сверточную нейросеть, которая обрабатывает данные с датчиков с частотой 200 герц. Для обучения модели были использованы данные о движениях 15 участников, выполнявших 28 различных действий. Это позволило системе точно предсказывать моменты сил в суставах, что было подтверждено в ходе испытаний.

Система продемонстрировала высокую точность, оценивая моменты в суставах со средним коэффициентом детерминации около 0,83. Это достижение открывает новые возможности для универсального применения экзоскелета, включая помощь пожилым людям и людям с ограниченными возможностями.

Инженеры также планируют улучшить дизайн устройства, снизив его массу и увеличив уровень оказываемой помощи. Это позволит расширить его применение для более широкого круга пользователей.

Экзоскелеты могут не только облегчать подъем тяжестей, но и помогать парализованным людям вновь обрести способность ходить. Примером такого устройства является экзоскелет, разработанный инженерами из южнокорейского института KAIST, который может автономно передвигаться и помогать пользователю вставать из инвалидного кресла.

Cookie Image Использование файлов cookie

Мы используем куки для улучшения работы сайта. Узнать больше