Костюм-робот учит играть в гольф

Исследователи Синтия Бризил и Джефф Либерман из группы по разработке персональных роботов Массачусетского технологического института (Personal Robotics Group) разработали специальный вибротактильный костюм.
Костюм-робот учит играть в гольф
Правда, пока он охватывает только плечо и руку, с помощью которого можно обучить человека любым двигательным навыкам, например, игре в гольф или танцевальным движениям.

Кроме того, этот костюм пригодится пациентам, которые проходят реабилитацию после различных неврологических травм.

Статья авторов, посвящённая пилотной версии этой роботизированной системы, была опубликована в журнале IEEE Transactions on Robotics.

Итак, как же всё это работает? Положим, человек очень хочет научиться какому-нибудь непростому удару, используемому в игре в гольф. Его учитель надевает на себя костюм из лайкры. В течение 10 минут система автоматически подстраивается под его физические пропорции (длину руки, расположение суставов и так далее), а затем обучающий делает тот самый удар (так называемое "идеальное движение").

В это время специальная оптическая система захвата движений от фирмы Vicon отслеживает местоположение всех маркеров (смотрите фото) с точностью до одного миллиметра.

По словам Либермана, "самой трудной частью нашей работы стала разработка программных продуктов для системы отслеживания сложных движений человеческого тела, которая должна работать очень быстро и очень точно, чтобы потом адекватно воспроизвести их с учеником".

Полученные данные костюм "скармливает" программе, которая (после подгонки костюма под обучаемого человека) сравнивает физические параметры ученика и учителя. Как только учитель сделал своё "идеальное движение", костюм может записать, "проиграть" и повторить его даже на разных скоростях.

Когда же, наконец, к делу приступает ученик, то его движения корректируются с помощью вибрации небольших приводов, вшитых в местах расположения маркеров. Вибрации пропорциональны погрешности положения того или ионного сустава обучающегося человека. Система может скорректировать даже вращательные движения руки, вызывая соответствующие тактильные ощущения и подсказывая человеку как её поворачивать.

Раньше на то, чтобы обучить подающего надежды спортсмена хорошо играть в гольф, уходили месяцы тренировок и сотни часов просмотра видеозаписей профессиональных игр.

В будущем же (если разработка всё-таки достигнет размеров полного костюма и обретёт порядка ста маркеров) будет достаточно нескольких движений высококвалифицированного учителя и далее человек может обучаться так, будто находится в теле мастера. Ученику даже не понадобится видеть обучающего (что весьма удобно для слепых или слабовидящих людей).

"Идея создания столь странного механизма пришла мне в голову во сне. Я проснулся, провёл около часа в размышлениях и в этот же день поставил первые опыты. Окончательный вариант (со всеми программными и аппаратными усовершенствованиями) был готов примерно через полгода", — говорит Джефф.

Проведённые эксперименты показали, что "подсказки" костюма помогли студентам повысить на 23% долю удачных попыток повторить движение за преподавателем, и уменьшить количество ошибок на 27%.

А если представить, что полноценный костюм в будущем можно будет использовать для обучения, например, плаванию (не надо будет несколько сотен раз подниматься из воды и только затем делать новые попытки), то, скорее всего, существенно уменьшится и время, необходимое для полной подготовки человека.

В ходе экспериментов также выяснилось, что система каким-то образом задействовала подсознательные навыки людей по обучению тем или иным движениям, что особенно важно для тех больных, кому необходимо обратно "срастить" повреждённые участки нервной системы, восстановить умение производить какое-либо действие.

"Прототип нашего костюма получился очень дорогим и достаточно тяжёлым. Над устранением этих недостатков мы работаем сейчас", — добавляет Либерман.

Кроме того...
Изобретение зонта
Изобретение зонта датируется XI веком до нашей эры. В Китае и Египте зонт являлся...
H
...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Роботы повторят историю персональных компьютеров
Роботы повторят историю персональных компьютеров Роботы повторят историю персональных компьютеров
Похоже, что персональные роботы скоро станут таким же привычным атрибутом современного человека
Вертолёт-подлодка доставляет спецназ из-под волн
Вертолёт-подлодка доставляет спецназ из-под волн Вертолёт-подлодка доставляет спецназ из-под волн
Может ли атомная подлодка высадить 100 бойцов спецназа на сушу, причём в сотне километров от береговой черты
Разработана новая конструкция сверхмощного магнита
Разработана новая конструкция сверхмощного магнита Разработана новая конструкция сверхмощного магнита
Инженеры создали действующую модель сверхмощного электромагнита новой конструкции
NASA создает грузовик для Луны
NASA создает грузовик для Луны NASA создает грузовик для Луны
Космическое агентство NASA ведет работу над созданием собственного лунохода
Простое объяснение струнной теории
Простое объяснение струнной теории Простое объяснение струнной теории
Струнная теория уже долгое время претендует на роль единой теории фундаментальных сил
Cоздана модель эволюции звездных скоплений
Cоздана модель эволюции звездных скоплений Cоздана модель эволюции звездных скоплений
Ученые из университета Бонна создали компьютерную модель
Галактический танец
Галактический танец Галактический танец
Орбитальный телескоп "Хаббл" сфотографировал процесс взаимодействия двух галактик NGC 3808 и NGC 3808A
Род человеческий распадётся на два вида
Род человеческий распадётся на два вида Род человеческий распадётся на два вида
Когда-нибудь человеческий род распадется на два отдельных вида: красивую
Ученые изучили реакцию мозга на страх
Ученые изучили реакцию мозга на страх Ученые изучили реакцию мозга на страх
Специалисты из университета штата Мичиган провели необычное исследование
За креативность отвечает правая половина мозга
За креативность отвечает правая половина мозга За креативность отвечает правая половина мозга
Креативные и некреативные люди используют разные области мозга для решения проблем
Мясо и алкоголь повышают риск раковых заболеваний
Мясо и алкоголь повышают риск раковых заболеваний Мясо и алкоголь повышают риск раковых заболеваний
Употребление алкоголя, а также баранины, говядины и свинины даже в небольших количествах повышает риск развития рака
Найдены отпечатки самых древних медуз
Найдены отпечатки самых древних медуз Найдены отпечатки самых древних медуз
Исследователи из Канзасского университета выяснили, что медузы обитали, по крайней мере, 500 млн. лет назад
2 млн. лет назад Европу заселяли гигантские гиены и жирафы
2 млн. лет назад Европу заселяли гигантские гиены и жирафы 2 млн. лет назад Европу заселяли гигантские гиены и жирафы
Гигантские гиены, саблезубые тигры, жирафы и зебры близко соседствовали друг с другом на территории Европы 1,8 млн
Ученые изучили язык общения бактерий
Ученые изучили язык общения бактерий Ученые изучили язык общения бактерий
Ученые из Израиля обнаружили, что бактерии имеют механизм коммуникации
Экологи призывают спасать Черное море
Экологи призывают спасать Черное море Экологи призывают спасать Черное море
Экологи стран Черноморского бассейна призывают к немедленным мерам по защите Черного моря
Географические карты
Географические карты Географические карты
Когда-то путешественники, отправлявшиеся в дальнюю дорогу, не имели ни карт, ни навигационных приборов - ничего
Небесный трамвай подарит вторую жизнь старым самолётам
Небесный трамвай подарит вторую жизнь старым самолётам Небесный трамвай подарит вторую жизнь старым самолётам
66-летний изобретатель и предприниматель Бен Мисслер (Ben Missler) из города Милуоки, что в Орегоне

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • История изобретений
  • Географические картыГеографические карты
    Когда-то путешественники, отправлявшиеся в дальнюю дорогу, не имели ни карт, ни навигационных приборов - ничего
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Техника
  • Космос
061