رباتی که به سالمندان در نشستن و راه رفتن کمک می‌کند

به نقل از وب‌سایت رسمی “دانشگاه صنعتی تویوهاشی”(Toyohashi Tech) ژاپن، گروهی از پژوهشگران ژاپنی در بررسی جدید خود رباتی ابداع کرده‌اند که می‌تواند با تخمین زدن وضعیت کاربر با استفاده از تعداد کمی حسگر، به ایستادن، راه رفتن و نشستن او کمک کند. این گروه پژوهشی به سرپرستی “میزوکی تاکدا”(Mizuki Takeda)، استادیار بخش مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی تویوهاشی، روشی را برای یک ربات ارائه داده‌اند که با بررسی مرکز ثقل، وضعیت کاربر را با استفاده از چند حسگر تخمین می‌زند. آگاهی از وضعیت کاربر مانند اینکه آیا در حال تلاش برای ایستادن یا نشستن است، امکان ارائه کردن کمک در صورت لزوم را فراهم می‌کند. علاوه بر این، می‌تواند با تشخیص بی‌نظمی‌هایی مانند افتادن کاربر، از بروز حوادث جلوگیری کند.

سالمندانی که قدرت عضلانی ضعیفی دارند، باید در زندگی روزمره خود، کمک دریافت کنند. به همین دلیل، ربات‌هایی در حال توسعه هستند تا به کارهای پرتکراری مانند ایستادن و راه رفتن کمک کنند. بیشتر ربات‌های معمولی به انجام شدن یکی از این اقدامات کمک می‌کنند اما از آنجا که ایستادن، راه رفتن و نشستن به ترتیب انجام می‌شوند، بهتر است یک ربات به انجام شدن همه آنها کمک کند.

علاوه بر این، سیستم‌های مقیاس بزرگ اغلب برای تولید نیروی زیاد یا تشخیص وضعیت کاربر با جزئیات ساخته می‌شوند اما سیستم‌هایی که برای مصارف خانگی ساخته می‌شوند، باید کوچک و دارای تعداد کمی حسگر باشند. اگر همه حرکات با تمرکز بر ربات انجام شوند، ممکن است نارضایتی را به همراه داشته باشند زیرا ضعف عضلانی تقویت می‌شود و کاربر احساس می‌کند که مسئول حرکات خود نیست. به همین دلیل، پژوهشگران رباتی ساخته‌اند که کاربر را در مرکز حرکت قرار می‌دهد و با تشخیص موقعیت کاربر و اضافه کردن نیرویی که از دست می‌رود، به او کمک می‌کند.

این گروه پژوهشی، بر مرکز ثقل به عنوان کلیدی برای تخمین زدن وضعیت کاربر تمرکز کردند. مرکز ثقل به عنوان شاخصی از وضعیت کاربر، موثر است اما مرکز ثقل دقیق را نمی‌توان با تعداد کمی حسگر شناخت. پژوهشگران، رباتی ابداع کردند که از این داده‌های مرکز ثقل برای تخمین زدن وضعیت کاربر و تشخیص بی نظمی‌ها به واسطه نوعی یادگیری ماشینی استفاده می‌کند و سپس براساس آن داده‌ها به حرکت کردن می‌پردازد.

پژوهشگران بر این باورند که تخمین زدن حالات کاربر با استفاده از داده‌های مرکز ثقل را می‌توان در ربات‌هایی با شکل‌ها و کاربردهای گوناگون به کار برد. علاوه بر این، آنها می‌خواهند بفهمند که ربات‌ها باید چه حرکاتی را انجام دهند و چگونه باید با مردم ارتباط برقرار کنند تا استفاده از آنها برای کاربران مسن آسان‌تر شود.

این پژوهش، در مجله “IEEE Access” به چاپ رسید.