Šeši pagalbos scenarijai su roboto prototipu, kuris plėtojamas MIT. Viršutinė eilutė: įlipti ir išlipti iš vonios, pasilenkti žemyn, kad pasiektumėte daiktus ir sugautumėte kritimą. Apatinė eilutė: maitinamas perėjimas nuo tualeto, pakeldamas žmogų nuo grindų ir pėsčiomis. | MIT tyrėjų mandagumas
Grupė MIT inžinierių dirba prie robotų, kad padėtų spręsti vyresnio amžiaus žmonių iššūkius JAV, kurią komanda sukūrė ir išbandė pagyvenusių žmonių kūno robotą, arba „E-Bar“, mobilųjį robotą, skirtą fiziškai palaikyti pagyvenusius žmones ir neleisti jiems kristi, kai jie juda savo namuose.
JAV gyventojai yra vyresni nei kada nors. Šiandien šalies vidutinis amžius yra 38,9, tai yra beveik dešimtmetis vyresnis nei 1980 m. Ir tikimasi, kad vyresnių nei 65 metų suaugusiųjų skaičius iki 2050 m. Balionuos nuo 58 mln. Iki 82 mln.
„E-Bar“ veikia kaip robotų rankenų rinkinys, kuris seka žmogų iš užpakalio. Vartotojas gali savarankiškai vaikščioti arba atsiremti į sistemos rankas.
Robotas gali palaikyti visą asmens svorį, pakeldamas juos nuo sėdėjimo prie stovėjimo ir atvirkščiai išilgai natūralios trajektorijos. O roboto rankos gali juos sugauti greitai pripūsdami šonines oro pagalves, jei jie pradės kristi.
Savo dizainu tyrėjai tikisi užkirsti kelią kritimams, kurie šiandien yra pagrindinė 65 metų ir vyresnių suaugusiųjų sužalojimų priežastis.
„Daugelis vyresnio amžiaus suaugusiųjų nepakankamai įvertina kritimo riziką ir atsisako naudoti fizines pagalbines priemones, kurios yra sudėtingos, o kiti pervertina riziką ir gali nesportuoti, todėl mažėja mobilumas“, – sakė Harry Asada, MIT inžinerijos inžinerijos profesorius Harry Asada. „Mūsų projektavimo koncepcija yra suteikti vyresnio amžiaus suaugusiesiems, turintiems pusiausvyros sutrikimą su robotinėmis rankenomis, kad būtų stabilizavus jų kūnas. Vairės eina bet kur ir teikia palaikymą bet kada, kai tik reikia.“
Tyrėjai teikia pirmenybę pacientų poreikiams, norintiems robotų dizaino
https://www.youtube.com/watch?v=dlt6VHX4DZ4
„Asada“ MIT grupė kuria įvairias technologijas ir robotų pagalbininkus, kad padėtų pagyvenusiems žmonėms. Pastaraisiais metais kiti sukūrė kritimo prognozavimo algoritmus ir suprojektavo pagalbinius prietaisus, įskaitant robotus vaikštynes, nešiojamus, savaime skatinančias oro pagalves ir robotus, kurie apsaugo žmogų diržu ir juda kartu su jais.
„Manau, kad„ ElderCare “yra kitas didelis iššūkis“,-sakė MIT mechanikos inžinerijos katedros magistrantė E-BAR dizaineris Roberto Bolli. “Visos demografinės tendencijos rodo globėjų trūkumą, pagyvenusių asmenų perteklių ir didelį norą pagyvenusiems žmonėms senti. Mes tai matome kaip neištirtą pasienį Amerikoje, bet taip pat ir iš esmės įdomų iššūkį robotikai.”
Projektuodami „E-Bar“, Asada ir Bolli siekė roboto, kuris iš esmės atlieka tris užduotis: teikia fizinę paramą, užkirstų kelią kritimams ir saugiai bei netobuliniai juda su žmogumi. Be to, jie atrodė panaikinti bet kokius diržus, suteikti vartotojui daugiau nepriklausomybės ir mobilumo.
„Pagyvenę žmonės be galo nemėgsta dėvėti diržų ar pagalbinių prietaisų“, – sakė Bolli. „E-barų struktūros idėja yra tai, kad ji teikia kūno svorio palaikymą, aktyvią pagalbą eisenai, o kritimą gaudo, tuo pačiu visiškai netrukdoma priekyje. Galite tiesiog išeiti bet kada.“
Komanda siekė suprojektuoti robotą, skirtą specialiai senėjimui namuose ar padėti priežiūros įstaigose. Remdamiesi interviu su vyresniais suaugusiaisiais ir jų globėjais, jie sugalvojo kelis dizaino reikalavimus. Tai apėmė, kad robotas turi tilpti per namų duris, leisti vartotojui žengti visišką žingsnį ir palaikyti visą savo svorį, kad padėtų pusiausvyrą, laikyseną ir perėjimą nuo sėdėjimo į stovėjimą.
„Bolli“ ir „Asada“ pristatys dokumentą, kuriame išsamiai aprašys „E-Bar“ dizainą IEEE konferencijoje apie robotiką ir automatizavimą (ICRA) kitą savaitę.
Daugiau apie e-baro dizainą
Pagalbinę sistemą sudaro pripučiamos oro pagalvės, U formos šakutė su vertikaliomis rankenomis, bendrosios kryptinė „Swerve“ pavaros pagrindas, greito pneumatinio atpalaidavimo sistema ir maitinamas 18 juostų jungtis, kad būtų galima pakelti ir nuleisti šakę. | MIT tyrėjų mandagumas
Robotas susideda iš sunkaus, 220 svarų. Bazė, kurios matmenys ir struktūra buvo optimizuoti, kad būtų galima palaikyti vidutinio žmogaus svorį, nesigilinant ir neslydi. Po pagrindu yra bendrosios krypčių ratų rinkinys, leidžiantis robotui judėti bet kuria kryptimi, jei reikia, nesikišant.
MIT mokslininkai judėjimą prilygino automobilio ratams, pereinantiems į vietą tarp dviejų kitų automobilių, be paralelinės automobilių stovėjimo aikštelės.
Išsitraukimas iš roboto pagrindo yra sujungtas korpusas, pagamintas iš 18 sujungtų juostų arba jungčių. Tai gali pertvarkyti kaip sulankstomas kranas, kad žmogus pakeltų žmogų iš sėdėjimo į stovinčią padėtį, ir atvirkščiai. Dvi rankos su rankenomis ištiestos iš roboto U formos, kuriai žmogus gali stovėti tarp jų ir atsilošti, jei jiems reikia papildomos atramos.
Galiausiai kiekviena roboto ranka yra įterpta iš oro pagalvių, pagamintų iš minkštos medžiagos, kuri gali akimirksniu išpūsti, kad sugautų žmogų, jei jie kris, nesukeldami mėlynių dėl smūgio. Tyrėjai tvirtino, kad „E-Bar“ yra pirmasis robotas, galintis sugauti krentantį žmogų be nešiojamų prietaisų ar naudoti diržą.
Jie išbandė robotą laboratorijoje su vyresniu suaugusiuoju, kuris savanoriškai naudojo robotą įvairiuose namų ūkio scenarijuose. Komanda nustatė, kad „E-Bar“ gali aktyviai palaikyti žmogų, kai jie pasilenkė pasiimti ką nors iš žemės ir ištempti, kad pasiektų daiktą nuo lentynos-užduotys, kurias gali būti sudėtinga atlikti išlaikant pusiausvyrą. Robotas taip pat sugebėjo pakelti asmenį aukštyn ir virš vonios lūpos, imituodamas užduotį išlipti iš vonios.
Dabar priimate sesijos pateikimus!
MIT tyrėjai žvelgia į priekį
Dabartinėje versijoje robotas veikia per nuotolinio valdymo pultą. Ateities iteracijose MIT komanda planuoja automatizuoti didelę bot funkcionalumą, leisdama jai savarankiškai sekti ir fiziškai padėti vartotojui. Tyrėjai taip pat stengiasi supaprastinti prietaisą, kad jis taptų plonesnis ir manevringesnis mažose erdvėse.
Bolli pažymėjo, kad tokį dizainą kaip „E-Bar“ bus tinkama naudoti namuose pagyvenusiems žmonėms, kurie vis dar turi vidutinį raumenų jėgos laipsnį, tačiau reikalauja pagalbinių prietaisų kasdienio gyvenimo veiklai. „Pamatyti technologijas, naudojamas realaus gyvenimo scenarijuose, yra tikrai įdomu“,-sakė jis.
Dabartiniame savo dokumente tyrėjai neįtraukė jokių kritimo prognozavimo galimybių „E-Bar“ oro pagalvių sistemoje. Tačiau dar vienas „Asada“ laboratorijos projektas, kuriam vadovauja absolventė Emily Kamienski, daugiausia dėmesio skyrė algoritmų kūrimui, mokant mašinų, kad galėtų kontroliuoti naują robotą, reaguojant į vartotojo realaus laiko kritimo rizikos lygį.
Kartu su „E-Bar“, Asada mano, kad skirtingos technologijos savo laboratorijoje teikia skirtingą pagalbos lygį žmonėms tam tikruose gyvenimo ar mobilumo etapuose.
Šį darbą iš dalies rėmė Nacionalinė robotikos iniciatyva ir Nacionalinis mokslo fondas.
Komanda, dirbanti prie „E-Bar“, kaip nuotraukoje, supaprastina, kad prietaisas taptų plonesnis ir manevringesnis mažose vietose. | MIT tyrėjų mandagumas
