Guante robótico ayuda a pacientes con accidente cerebrovascular a volver a aprender destreza

Investigadores de la Florida Atlantic University han desarrollado un guante robótico flexible que puede ayudar a los pacientes con accidentes cerebrovasculares a volver a aprender a realizar tareas hábiles con las manos. El guante contiene actuadores flexibles que ayudan a los pacientes a mover los dedos mientras realizan tareas y sensores que ayudan a crear sensaciones táctiles. Hasta ahora, los investigadores se han centrado en usar los guantes para ayudar a los pacientes a tocar música. El equipo usó el aprendizaje automático para entrenar a los guantes en una melodía simple, y luego, cuando los usuarios tocan la melodía, los guantes pueden proporcionar información de error. Esta prueba de concepto muestra que la tecnología podría ayudar a los pacientes a volver a aprender una amplia variedad de tareas que requieren una destreza significativa.

Después de un accidente cerebrovascular, los pacientes pueden experimentar un deterioro significativo y, a menudo, requieren rehabilitación física para permitirles volver a aprender tareas, desde hablar hasta caminar. Las tareas que requieren mucha destreza, coordinación y movimientos muy finos, como tocar el piano, pueden ser particularmente difíciles de volver a aprender. Para resolver este problema, estos investigadores crearon un guante robótico flexible y un sistema de inteligencia artificial que tiene como objetivo específico permitir que los pacientes con accidente cerebrovascular vuelvan a aprender actividades tan hábiles.

El guante contiene una serie de actuadores flexibles que ayudan a flexionar y extender los dedos. Sin embargo, estos actuadores están diseñados para facilitar los movimientos previstos del paciente, en lugar de controlar directamente sus movimientos. El guante también contiene 16 sensores flexibles en cada punta de los dedos, que mejoran la sensación táctil que experimenta el usuario al tocar una superficie.

«Al usar el guante, los usuarios humanos controlan en gran medida el movimiento de cada dedo», dijo Erik Engeberg, investigador involucrado en el estudio. “El guante está diseñado para ayudar y mejorar los movimientos naturales de sus manos, permitiéndoles controlar la flexión y extensión de sus dedos. El guante guía la mano, brinda soporte y amplifica la destreza.

El sistema utiliza IA para informar un componente de capacitación. Los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para enseñarle al sistema la diferencia entre tocar correctamente e incorrectamente una pieza simple. Luego, cuando un usuario toca la melodía, el sistema proporciona retroalimentación sobre cualquier error que pueda haber tenido, ayudándolo a mejorar.

«Adaptar el diseño actual a otras tareas de rehabilitación más allá de la música, como la manipulación de objetos, requeriría una adaptación a las necesidades individuales», dijo Maohua Lin, otro investigador involucrado en el estudio. “Esto se puede facilitar con tecnología de escaneo 3D o tomografías computarizadas para garantizar un ajuste y funcionalidad personalizados para cada usuario. Pero es necesario superar varios desafíos en esta área. Estos incluyen mejorar la precisión y confiabilidad de la detección táctil, mejorar la adaptabilidad y la destreza del diseño del exoesqueleto y refinar los algoritmos de aprendizaje automático para interpretar y responder mejor a las entradas del usuario.

Aquí hay un video de Florida Atlantic University sobre la tecnología:

estudiar en la revista Fronteras de la robótica y la IA: Feeling the beat: un exoesqueleto de mano inteligente para aprender a tocar instrumentos musicales

A través de: UAF