Создан робот, который поможет распутать волосы

Прочитано: 161 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Роботизированная рука, оснащенная щеткой для волос, помогает при чистке зубов и может быть полезна в учреждениях вспомогательного ухода.

В связи с быстро растущим спросом на системы здравоохранения медсестры обычно тратят от 18 до 40 процентов своего времени на выполнение непосредственных задач по уходу за пациентами , часто для многих пациентов и имея мало свободного времени. Роботы для личной гигиены, которые расчесывают волосы, могут оказать существенную помощь и облегчение.

Это может показаться действительно радикальной формой «ухода за собой», но хитрые роботы для таких вещей, как бритье, мытье волос и макияж, не новость. В 2011 году технический гигант Panasonic разработал робота, который мог мыть, массировать и даже сушить волосы феном, явно предназначенный для поддержки «безопасного и комфортного проживания пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью, уменьшая при этом нагрузку на лиц, осуществляющих уход».

Однако боты для расчесывания волос оказались менее изученными: ведущие ученые из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) и Лаборатории мягкой математики Гарвардского университета разработали роботизированную руку с сенсорной мягкой щеткой. Робот оснащен камерой, которая помогает ему «видеть» и оценивать изгибы, поэтому он может планировать деликатную и экономичную по времени чистку зубов.

Стратегия контроля команды адаптируется к степени запутывания пучка волокон, и они проверили «РобоВиг», расчесывая парики от прямых до очень вьющихся волос.


Хотя аппаратная установка RoboWig выглядит футуристичной и блестящей, основная модель волокон волос — это то, что заставляет ее работать. Постдок CSAIL Джози Хьюз и ее команда решили представить спутанные волосы в виде набора переплетенных двойных спиралей — подумайте о классических нитях ДНК. Такой уровень детализации обеспечил понимание математических моделей и систем управления для управления пучками мягких волокон с широким спектром приложений в текстильной промышленности, уходе за животными и других волокнистых системах.

«Разрабатывая модель спутанных волокон, мы понимаем с точки зрения модели, как должны быть запутаны волосы: начиная снизу и медленно продвигаясь вверх, чтобы предотвратить« застревание »волокон», — говорит Хьюз, ведущий автор книги. статья о РобоВиге. «Это то, что каждый, кто причесывал волосы, извлек из своего опыта, но теперь это то, что мы можем продемонстрировать на модели и использовать для информирования робота».

Это сложная задача. Каждая шевелюра индивидуальна, и сложное взаимодействие между волосками при расчесывании может легко привести к образованию узлов. Более того, если использовать неправильную стратегию чистки, процесс может быть очень болезненным и повредить волосы.

Предыдущие исследования в области расчесывания в основном касались механических, динамических и визуальных свойств волос, в отличие от изощренного внимания RoboWig к спутыванию и расчесыванию.

Чтобы расчесывать волосы и манипулировать ими, исследователи добавили к руке робота сенсорную щетку с мягкой щетиной, чтобы можно было измерить силы во время чистки. Они объединили эту установку с так называемой «системой управления с обратной связью», которая принимает обратную связь от выхода и автоматически выполняет действие без вмешательства человека. Это создало «обратную связь по силе» от кисти — метод управления, который позволяет пользователю почувствовать, что делает устройство, — поэтому длину мазка можно оптимизировать, чтобы учесть как потенциальную «боль», так и время, затрачиваемое на чистку.

Первоначальные испытания сохранили человеческую голову — на данный момент — и вместо этого были сделаны на ряде париков различных стилей и типов волос. Модель предоставила представление о поведении расчесывания, связанном с количеством запутываний, и о том, как их можно эффективно и эффективно расчесывать, выбирая подходящую длину расчесывания. Например, для более кудрявых волос затраты на боль будут преобладать, поэтому более короткая длина кисти была оптимальной.

Команда хочет в конечном итоге провести более реалистичные эксперименты на людях, чтобы лучше понять характеристики робота по отношению к их переживанию боли — показатель, который, очевидно, очень субъективен, поскольку «двойка» одного человека может быть «восьмеркой» другого.

«Чтобы позволить роботам расширить свои способности к решению задач для решения более сложных задач, таких как чистка волос, нам нужно не только новое безопасное оборудование, но и понимание сложного поведения мягких волос и спутанных волокон», — говорит Хьюз. «В дополнение к расчесыванию волос, идеи, предоставляемые нашим подходом, могут быть применены к расчесыванию волокон для текстиля или волокон животного происхождения».

Хьюз написал статью вместе с аспирантами Школы инженерии и прикладных наук Гарвардского университета Томасом Болтоном Пламб-Рейесом и Николасом Чарльзом; Профессор Л. Махадеван из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, факультет физики, органической и эволюционной биологии; профессор Массачусетского технологического института и директор CSAIL Даниэла Рус. Они представили документ практически на конференции IEEE по мягкой робототехнике (RoboSoft) в начале этого месяца.

Проект частично поддерживался программой Emerging Frontiers in Research and Innovation Национального научного фонда, созданной MIT CSAIL и Лабораторией мягкой математики в Гарварде.

Создан робот, который поможет распутать волосы



Новости партнеров

Загрузка...