رمزگشایی از حرکات پیچیده دست با حسگر پوست مصنوعی

به گزارش جی پلاس؛ نسترن صائبی؛ دانشمندان کره جنوبی یک حسگر یک لایه ای طراحی کرده‌اند که شبیه به چسب به دست می‌چسبد و می‌تواند حرکات پنج انگشت یک دست سه‌بعدی مجازی را در زمان واقعی شناسایی و درک کند. این حسگر از شبکه عمیق عصبی تقویت شده توسط فناوری یادگیری سریع وضعیت یا RSL بهره می‌برد و چون روی سطح پوست قرار می‌گیرد به راحتی می‌تواند حرکات انگشت را تحلیل کند.

معمولا حسگرهای رایج به شبکه‌ای از حسگرها نیاز دارند تا در سطوح منحنی نیز بتوانند حرکات را پوشش دهند. اما این حسگر جدید به جای اینکه بر ساختار ویفری ساخته شود، مبتنی بر اشعه لیزر است تا بهتر بتواند حرکات را ردیابی کند.

محققان دانشکده رایانش و دانشگاه ملی سئول این سیستم اندازه‌گیری جدید را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که زمانی که چند انگشت دست به طور همزمان حرکت می‌کنند، سیگنال‌هایی ارسال می‌کند که این سیگنال‌ها موجب ایجاد ترک‌هایی در فیلم‌های مبتنی بر نانوذرات فلزی توسط لیزر می‌شود. سیستم سپس از روی این ترک‌ها حرکات انگشت را تحلیل و استخراج می‌کند. این حسگر شبیه به چسب روی مچ دست کاربر وصل می‌شود تا حرکات انگشتش را تشخیص دهد.

محققان برای ساخت این حسگر پوست مصنوعی از این ایده کمک گرفتند که شناسایی دقیق حرکات در یک نقطه بسیار کارآمدتر از اتصال حسگر روی هر مفصل و عضله است و برای اینکه این استراتژی را بتوانند به صورت عملی درآوردند، سیگنال‌ها را از مناطق مختلف دست در نقطه‌ای همگرا کردند و سپس اطلاعات موجود در سیگنال‌های همگرا را جداسازی کردند. آن‌ها برای اینکه کاربر آزادی عمل و حرکت بیشتری داشته باشد، از یک حسگر تک کاناله برای تولید سیگنال‌های مربوط به حرکات پیچیده دست استفاده کردند.

حال نوبت به سیستم یادگیری سریع وضعیت یا RSL می‌رسد. این سیستم داده‌ها را از قسمت‌های مختلف روی مچ جمع می‌کند و حرکات یک دست سه‌بعدی مجازی را که حرکات واقعی تقلید می‌کند، تحلیل و به طور خودکار آن را به مدل الگوریتمی خود آموزش می‌دهد. محققان برای افزایش حساسیت حسگر خود از ترک خوردگی نانومقیاس ناشی از لیزر استفاده کردند.

محققان معتقدند که سیستم‌شان برای سایر قسمت‌های بدن قابل ارتقاست. این حسگر حتی می‌تواند حرکات راه رفتن را از روی لگن استخراج کند.

آنها امیدوارند این فناوری نقطه عطفی در فناوری‌های نظارت بر سلامت، ردیابی حرکات و ساخت روبات‌های نرم باشد.

مشاهده خبر در جماران