مهندسون يطورون جهاز ذكي يترجم الإيماءات إلى أوامر روبوتية دقيقة

طوّر مهندسون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو نظاماً قابلاً للارتداء يستطيع قراءة الإيماءات البشرية بدقة غير مسبوقة، لدرجة تمكّن المستخدم من التحكم بروبوتات أثناء الجري أو داخل سيارة تهتز أو حتى وسط أمواج البحر المتقلبة، دون أن تتأثر الإشارات بالضجيج الحركي الذي لطالما أفسد مثل هذه التقنيات.

ويمثل هذا النظام الجيل الجديد من واجهات التواصل بين الإنسان والآلة، إذ يجمع بين مجسات ناعمة قابلة للتمدد ونموذج ذكاء اصطناعي متقدم قادر على تنظيف البيانات من الضوضاء لحظياً، ليقدم قراءات دقيقة لإيماءات الذراع حتى في أقسى الظروف.

حل جذري لمشكلة الضجيج الحركي

عادةً ما تتعطل أنظمة الإيماءات القابلة للارتداء عند الحركة الشديدة، لكن الفريق البحثي استطاع تجاوز هذا العائق، بحسب تقرير نشره موقع "interestingengineering" واطلعت عليه "العربية Business".

يقول الباحث المشارك شيانغجون تشن: "التقنيات الحالية تعمل جيداً عندما يكون المستخدم ساكناً، لكنها تنهار تحت الحركة المفرطة، نظامنا يتفوق على هذا القيد تماماً."

هذا التطور قد يغير طريقة تفاعل البشر مع الروبوتات، خصوصاً في البيئات الصعبة أو سريعة الحركة، وبفضل هذا الجهاز يمكن لمرضى إعادة التأهيل من التحكم بمساعدات روبوتية دون الحاجة إلى حركات دقيقة.

كذلك العمال ورجال الإنقاذ يمكنهم تشغيل أدوات أو روبوتات دون استخدام اليدين.

الغواصون والمشغلون البحريون سيكونون قادرين على إرسال أوامر للروبوتات تحت الماء رغم التيارات المضطربة.

وحتى أجهزة المستهلكين يمكن أن تستفيد من إيماءات دقيقة أثناء المشي أو التمارين.

تصميم مرن مدعوم بالذكاء الاصطناعي

النظام عبارة عن رقعة إلكترونية ناعمة تُثبت على شريط للذراع، تضم:

- مجسات للحركة.

- مجسات للعضلات.

- متحكماً صغيراً مزوداً بالبلوتوث.

- بطارية مرنة قابلة للتمدد.

وتلتقط الرقعة إشارات حركة الذراع وترسلها إلى نموذج ذكاء اصطناعي مصمم خصيصاً لإزالة التشويش وتحديد الإيماءة المقصودة بدقة عالية.

اختبار في أقسى البيئات

لاختبار حدود التكنولوجيا، وضع الباحثون المشاركين في تجارب قاسية، منها:

- التحكم بذراع روبوتية أثناء الركض.

- التعرض لاهتزازات عالية التردد.

- أداء الإيماءات وسط خليط من حركات مزعزعة.

- تجارب تحاكي ظروف المحيط داخل منشأة Scripps لمحاكاة الغلاف الجوي البحري.

ورغم كل ذلك، حافظ النظام على أداء ثابت ودقيق بزمن استجابة منخفض جداً.

تقنية موجهة للمستقبل

جاءت الفكرة الأولية من حاجة الغواصين العسكريين لطريقة للتحكم بالروبوتات تحت الماء، لكن الفريق أدرك سريعاً أن مشكلة الضجيج الحركي تؤثر في كل الأجهزة القابلة للارتداء تقريباً.

يؤكد تشن: "هذا العمل يضع أساساً لجيل جديد من مجسات الإيماءات القابلة للارتداء، ليس فقط لأنها مرنة ولاسلكية، بل لأنها قادرة على التعلم من بيئات معقدة ومن كل مستخدم بشكل فردي."

ويأمل الباحثون أن يمهد هذا الابتكار الطريق نحو أجهزة يومية تستطيع قراءة الحركات الطبيعية بدقة، ما يقربنا أكثر من حقبة التفاعل السلس بين الإنسان والروبوت.