AIで義手の把持が自然に　ユタ大学の研究 ^{CEFR B2}

日常のさまざまな動作は、指先が物の位置や硬さを無意識に感じ取る能力に依存しています。義手を使う人はこうした触覚を失いやすく、各指を意識的に動かす必要があるため、動作が遅くなり精神的に疲れやすくなります。

ユタ大学の研究チームはTASKA Prostheticsの人工手に専用の指先を装着し、圧力センサーと光学式近接センサーを追加しました。近接センサーは非常に感度が高く、実質的に重さのない綿球が指に落ちるのを検知できるほどでした。これらの近接データを使ってニューラルネットワークを訓練し、各指が安定した把持を作るために適切な距離へ移動するよう制御しました。各指が前方の状況を「見る」ことで、指同士が並列に働き様々な物体を安定して握れます。

研究チームは使用者と機械の入力をバランスさせる共有制御を開発し、制御の争いを避けました。Marshall Troutは機械が使用者の精度を高め、作業を容易にしたと述べ、GeorgeはAIの導入で把持の一面を義手側に委ねられ、より直感的で巧みな制御になったと説明しました。研究は前腕と肘の間で切断を受けた4人の参加者で試験され、標準課題での性能向上に加えて小さな物をつまむ、プラスチックカップを持ち上げて飲むといった細かい運動も可能になりました。

チームは埋め込み型の神経インターフェース研究を進め、強化センサーと知的制御の融合を計画しています。追加の共著者はユタ大学とコロラド大学ボルダー校に所属し、研究資金はNational Institutes of HealthとNational Science Foundationから提供されました。