Инженеры Массачусетского технологического института создали носимый ультразвуковой браслет, способный с высокой точностью отслеживать сложные движения кисти и пальцев, используя искусственный интеллект для анализа внутренней анатомии запястья.
Устройство размером с умные часы оснащено миниатюрными ультразвуковыми наклейками, которые непрерывно визуализируют мышцы, сухожилия и связки, а алгоритм ИИ преобразует эти данные в цифровые показатели, соответствующие 22 степеням свободы в пальцах и ладони.
В отличие от традиционных методов отслеживания, таких как камеры, которые легко блокируются, неудобные перчатки с множеством датчиков или шумные датчики мышечных сигналов, этот браслет обеспечивает естественное и точное распознавание движений. Как пояснил исследователь Гэнси Лу, сухожилия и мышцы запястья подобны нитям, управляющим пальцами-марионетками, поэтому, фиксируя состояние этих нитей, можно точно определить положение руки.
Исследователи протестировали устройство на восьми добровольцах. Система успешно предсказывала различные положения рук — от 26 букв американского языка жестов до тонких захватов, необходимых для удержания ножниц, теннисного мяча или карандаша. Для обучения ИИ команда одновременно использовала камеры, фиксирующие движения, и ультразвуковое сканирование запястья, что позволило сопоставить конкретные внутренние области с углами пальцев.
В ходе испытаний браслет продемонстрировал универсальность. Пользователи управляли виртуальными объектами на экране с помощью естественных жестов сжатия и захвата. Кроме того, устройство использовалось для дистанционного управления роботизированной рукой, которая в реальном времени повторяла движения пальцев — добровольцы смогли сыграть мелодию на пианино и участвовать в настольной игре в баскетбол.
По словам профессора Сюаньхэ Чжао, разработка может заменить существующие методы отслеживания движений рук в виртуальной и дополненной реальности. Исследователи также отмечают, что браслет способен предоставить значительные объемы данных для обучения человекоподобных роботов выполнению сложных задач, требующих тонкой моторики, включая хирургические операции и производственные процессы.
Читайте также: «Выпущен конструктор для самостоятельной сборки квантового компьютера».