{{{sourceTextContent.title}}}

Il sensore converte i segnali dell'avambraccio in controllo delle mani protesiche

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

I ricercatori dell'Università della California di Berkeley hanno sviluppato un sensore indossabile in grado di misurare i segnali elettrici nell'avambraccio e di utilizzare l'IA per correlarli con i gesti della mano, come i movimenti delle singole dita.

{{{sourceTextContent.description}}}

Il team ha dimostrato che il sistema è in grado di controllare una protesi robotica della mano e che può fornire un modo per gli amputati di eseguire movimenti delicati con tali dispositivi.

Il sensore flessibile può misurare segnali elettrici a 64 aree discrete sull'avambraccio e un chip elettrico utilizza l'IA per interpretare questi segnali come gesti specifici della mano. Un utente può addestrare il sistema a riconoscere i gesti unici della mano, e finora il team lo ha addestrato con successo a riconoscere accuratamente 21 gesti diversi, tra cui una mano piatta, un pollice alzato e un pugno.

"Quando si desidera che i muscoli della mano si contraggano, il cervello invia segnali elettrici attraverso i neuroni del collo e delle spalle alle fibre muscolari delle braccia e delle mani", ha detto Ali Moin, un ricercatore coinvolto nello studio. "In sostanza, ciò che gli elettrodi del bracciale stanno rilevando è questo campo elettrico. Non è così preciso, nel senso che non possiamo individuare quali fibre esatte sono state innescate, ma con l'alta densità di elettrodi, può ancora imparare a riconoscere certi schemi"

Il sistema utilizza l'intelligenza artificiale per interpretare i segnali. Questo avviene a bordo, e non si basa sul cloud computing, che rende più veloce l'interpretazione dei dati e aiuta a mantenere i dati dei pazienti sicuri e privati. "Nel nostro approccio, abbiamo implementato un processo in cui l'apprendimento avviene sul dispositivo stesso", ha dichiarato Jan Rabaey, un altro ricercatore coinvolto nel progetto. "Ed è estremamente veloce: basta farlo una sola volta e inizia a fare il lavoro". Ma se lo si fa più volte, può migliorare. Quindi, si impara continuamente, che è il modo in cui gli esseri umani lo fanno"

Il sistema AI incluso, chiamato algoritmo di calcolo iperdimensionale, consente di aggiornarsi costantemente man mano che si rendono disponibili nuove informazioni. Ad esempio, se i segnali elettrici cambiano perché la pelle di un utente diventa sudata, il sistema può incorporare queste nuove informazioni nella sua interpretazione dei dati.

"Nel riconoscimento dei gesti, i vostri segnali cambieranno nel tempo e questo può influire sulle prestazioni del vostro modello", ha detto Moin. "Siamo stati in grado di migliorare notevolmente la precisione della classificazione aggiornando il modello sul dispositivo"

I ricercatori sperano che il sistema permetta un delicato controllo protesico. Guardate un video qui sotto su come sono fatti i sensori e su come possono controllare una mano protesica.