Людям без труда удается ухватиться за дополнительный большой палец

Прочитано: 76 раз(а)


Исследователи из Кембриджа показали, что у представителей общественности нет проблем очень быстро научиться использовать третий большой палец — управляемый протез дополнительного большого пальца — для поднятия предметов и манипулирования ими.

Команда протестировала роботизированное устройство на широком круге участников, что, по их словам, важно для обеспечения того, чтобы новые технологии были инклюзивными и могли работать для всех. Результаты опубликованы в Science Robotics.

Новой областью будущих технологий является увеличение моторики — использование моторизованных носимых устройств , таких как экзоскелеты или дополнительные роботизированные части тела, для расширения наших двигательных возможностей за пределы текущих биологических ограничений.

Хотя такие устройства могут улучшить качество жизни здоровых людей, которые хотят повысить свою производительность, те же технологии могут также предоставить людям с ограниченными возможностями новые способы взаимодействия с окружающей средой.

Профессор Тамар Макин из отдела познания и наук о мозге Совета медицинских исследований (MRC) Кембриджского университета сказала: «Технологии меняют само наше определение того, что значит быть человеком: машины все больше становятся частью нашей повседневной жизни, и даже наши умы и тела.

«Эти технологии открывают новые захватывающие возможности, которые могут принести пользу обществу, но очень важно, чтобы мы подумали, как они могут помочь всем людям в равной степени, особенно маргинализированным сообществам, которые часто исключаются из инновационных исследований и разработок.

«Чтобы гарантировать, что у каждого будет возможность участвовать и получать выгоду от этих впечатляющих достижений, нам необходимо явно интегрировать и измерять инклюзивность на самых ранних стадиях процесса исследований и разработок».

Дэни Клод, сотрудница лаборатории профессора Макина, разработала «Третий большой палец», дополнительный роботизированный большой палец, предназначенный для увеличения диапазона движений пользователя, улучшения его хватательной способности и увеличения грузоподъемности руки. Это позволяет пользователю выполнять задачи, которые в противном случае было бы сложно или невозможно выполнить одной рукой, или выполнять сложные задачи несколькими руками без необходимости координации действий с другими людьми.

Третий большой палец носится на стороне ладони, противоположной биологическому большому пальцу , и контролируется датчиком давления, расположенным под каждым большим пальцем ноги или ступни. Давление со стороны пальца правой ноги тянет большой палец поперек руки, а давление, оказываемое пальцем левой ноги, тянет большой палец вверх к пальцам. Степень движения большого пальца пропорциональна приложенному давлению, а ослабление давления возвращает его в исходное положение.

В 2022 году у команды была возможность протестировать «Третий палец» на ежегодной Летней научной выставке Королевского общества, где представители общественности всех возрастов могли использовать устройство для выполнения различных задач.

В течение пяти дней команда протестировала 596 участников в возрасте от трех до 96 лет и самых разных демографических групп. Из них только четверо не смогли воспользоваться «Третьим большим пальцем» либо потому, что он не плотно прилегал к руке, либо потому, что они не могли управлять им ногами (разработанные специально для выставки датчики давления не подходили для очень легковесных детей).

На ознакомление с устройством участникам было дано до минуты, за это время команда объясняла, как выполнить одно из двух заданий.

Первая задача заключалась в том, чтобы с помощью Третьего большого пальца по одному брать колышки с перфорированной доски и помещать их в корзину. Участникам было предложено переместить как можно больше колышков за 60 секунд. Всего с этим заданием справились 333 участника.

Вторая задача заключалась в использовании «Третьего большого пальца» вместе с биологической рукой владельца для манипулирования и перемещения пяти или шести различных пенопластовых объектов. Объекты имели разную форму, что требовало различных манипуляций, что повышало ловкость выполнения задания. И снова участников попросили переместить в корзину как можно больше предметов в течение максимум 60 секунд. Всего с этим заданием справились 246 участников.

Почти каждый смог сразу воспользоваться устройством. 98% участников смогли успешно манипулировать объектами с помощью «Третьего большого пальца» в течение первой минуты использования, и только 13 участников не смогли выполнить задание.

Уровни способностей участников были разными, но различий в производительности между полами не наблюдалось, а рука не меняла производительность, несмотря на то, что большой палец всегда носили на правой руке. Не было убедительных доказательств того, что люди, которых можно было бы назвать «хорошо работающими руками» (например, они учились играть на музыкальном инструменте или их работа требовала ловкости рук), лучше справлялись с этими задачами.

Пожилые и молодые люди имели одинаковый уровень способностей при использовании новой технологии, хотя дальнейшее исследование только в возрастной группе пожилых людей выявило снижение производительности с возрастом. Исследователи говорят, что этот эффект может быть связан с общим ухудшением сенсомоторных и когнитивных способностей, которое связано со старением, а также может отражать отношение поколений к технологиям.

У детей младшего возраста успеваемость, как правило, была хуже. Шестеро из 13 участников, которые не смогли выполнить задание, были моложе 10 лет, а из тех, кто выполнил задание, самые младшие дети, как правило, показывали худшие результаты по сравнению с детьми старшего возраста. Но даже детям старшего возраста (12–16 лет) приходилось труднее, чем молодым людям.

Дэни сказала: «Аугментация – это разработка новых отношений с технологиями, создание чего-то, что выходит за рамки простого инструмента и становится продолжением самого тела. Учитывая разнообразие тел, крайне важно, чтобы этап проектирования носимых технологий был настолько же инклюзивным, Насколько это возможно, не менее важно, чтобы эти устройства были доступны и функциональны для широкого круга пользователей. Кроме того, люди должны легко освоить их и быстро использовать».

Соавтор Люси Даудалл, также из Отделения познания и науки о мозге MRC, добавила: «Чтобы увеличение моторики – и даже более широкое взаимодействие человека и машины – были успешными, им необходимо будет плавно интегрироваться с двигательными и когнитивными способностями пользователя. . Нам нужно будет учитывать разные возрасты, полы, вес, образ жизни, инвалидность, а также культурное и финансовое происхождение людей и даже симпатии или антипатии к технологиям. Физическое тестирование больших и разнообразных групп людей имеет важное значение для достижения этой цели. цель.»

Существует бесчисленное множество примеров, когда отсутствие инклюзивного проектирования приводило к технологическому сбою:

  • Было доказано, что автоматизированные системы распознавания речи, которые преобразуют разговорную речь в текст, лучше слушают белые голоса, чем черные.
  • Было обнаружено, что некоторые технологии дополненной реальности менее эффективны для пользователей с более темным оттенком кожи.
  • Женщины подвергаются более высокому риску для здоровья в результате автомобильных аварий, поскольку автомобильные сиденья и ремни безопасности в первую очередь предназначены для манекенов «среднего» мужского размера во время краш-тестов.
  • Опасные электроинструменты и промышленные инструменты, предназначенные для использования или захвата правой рукой, привели к большему количеству несчастных случаев, когда ими управляли левши, вынужденные использовать недоминантную руку.

Людям без труда удается ухватиться за дополнительный большой палец



Новости партнеров