دستکش هوشمند دانشمندان ایرانی همه کاره است

با تلاش دکتر پیمان ثروتی و آروین تشکری پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا، یک دستکش هوشمند جدید در وهله اول می‌تواند تحرک دست بیمارانی را که سکته مغزی را تجربه کرده‌اند، تقویت و به آنها کمک کند تا عملکرد دست خود را بازیابند. ضمن اینکه کاربردهای بالقوه بی‌شماری دارد.

به گزارش ایسنا، سکته مغزی عامل اصلی ناتوانی در سراسر جهان است که سالانه میلیون‌ها نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد. یکی از شایع‌ترین و مخرب‌ترین پیامدهای سکته مغزی نیز از دست دادن عملکرد دست‌ها است که می‌تواند توانایی انجام فعالیت‌های روزانه را به شدت مختل کند و کیفیت زندگی را کاهش دهد.

به نقل از ام‌ای، فناوری پوشیدنی جدیدی که توسط پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا(UBC) توسعه یافته است، می‌تواند برای بازماندگان سکته مغزی که می‌خواهند عملکرد دست خود را بازیابند، امیدواری ایجاد کند.

این ابزار پوشیدنی یک «دستکش هوشمند» است که می‌تواند حرکات دست و انگشت فرد پوشنده را در طول تمرینات توانبخشی ردیابی کند و انتقال دهد.

این دستکش هوشمند بخشی از یک مطالعه آزمایشی است که شامل گروهی از بازماندگان سکته مغزی در دانشگاه بریتیش کلمبیا است که طی ماه گذشته این عارضه را تجربه کرده‌اند. آنها این دستکش را در حین انجام تمرینات تحت نظارت دکتر جانیس انج، استاد پزشکی و کارشناس مشهور توانبخشی پس از سکته مغزی پوشیدند.

دکتر انج می‌گوید این دستکش هوشمند می‌تواند به نظارت بر پیشرفت بیمار و ارائه بازخورد برای بهبود برنامه‌های ورزشی کمک کند. وی افزود: ما با این دستکش می‌توانیم حرکات دست و انگشتان بیماران را بدون نیاز به دوربین کنترل کنیم. سپس می‌توانیم برنامه‌های ورزشی آنها را برای بهترین نتایج ممکن، حتی از راه دور، تجزیه و تحلیل و تنظیم دقیق کنیم.

نحوه کار این دستکش هوشمند

این دستکش هوشمند حاصل همکاری دکتر پیمان ثروتی، استاد مهندسی برق و رایانه در بریتیش کلمبیا و آروین تشکری دانشجوی دکترا است. آنها بنیان‌گذاران یک استارت‌آپ متخصص در منسوجات هوشمند و دستگاه‌های پوشیدنی به نام تکساوی(Texavie) هستند.

این دستکش هوشمند از پارچه‌ای کشسان ساخته شده است که شامل شبکه‌ای از نخ‌های حسگر و حسگرهای فشار است. این حسگرها می‌توانند حتی کوچکترین حرکات دست و انگشتان را شناسایی و ثبت و ضبط کنند و به صورت بی‌سیم آنها را به رایانه یا تلفن هوشمند منتقل کنند.

دکتر ثروتی و تیمش هفته گذشته مقاله‌ای را در مجله Nature Machine Intelligence منتشر کردند که در آن جزئیات فنی و پیشرفت‌های این دستکش هوشمند را شرح داده‌اند.

آنها در آن مقاله آورده‌اند که این دستکش، دقیق‌ترین دستکشی است که می‌شناسیم و می‌تواند حرکت دست و انگشت و نیروی مشت کردن را بدون نیاز به دوربین‌های ضبط حرکت ردیابی کند. به لطف مدل‌های یادگیری ماشینی که ما توسعه داده‌ایم، این دستکش می‌تواند زوایای تمام مفاصل انگشت و مچ را به دقت تعیین کند. این فناوری بسیار دقیق و سریع است و قادر به تشخیص کشش‌ها و فشارهای کوچک و پیش‌بینی حرکت با حداقل ۹۹ درصد دقت است که با عملکرد دوربین‌های گران‌قیمت فیلم‌برداری حرکتی مطابقت دارد.

این دستکش هوشمند مزیت‌های دیگری نیز نسبت به محصولات موجود در بازار دارد. از جمله اینکه بی‌سیم و راحت است و پس از خارج کردن باتری به راحتی قابل شستشو است.

دکتر ثروتی و تیمش روش‌های پیشرفته‌ای را برای تولید این دستکش‌های هوشمند و پوشاک مرتبط به صورت محلی با هزینه نسبتاً کم توسعه داده‌اند.

چگونه «دستکش هوشمند» می‌تواند زمینه‌های دیگر را متحول کند؟

دستکش هوشمند ابزاری برای بهبود حرکتی پس از سکته مغزی و تغییر دهنده بازی برای سایر زمینه‌هایی است که شامل درگیری و تعامل است. دکتر ثروتی می‌گوید انتقال یکپارچه این دستکش هوشمند به بازار مصرف را با پیشرفت‌های مداوم در همکاری با شرکای صنعتی مختلف متصور است. او همچنین برنامه‌های کاربردی بالقوه واقعیت مجازی و واقعیت افزوده، انیمیشن و رباتیک را برای آن می‌بیند.

دکتر ثروتی می‌گوید: تصور کنید بتوانید حرکات دست و تعامل با اشیاء را به دقت ثبت کنید و به طور خودکار روی نمایشگر نمایش داده شود. برنامه‌های کاربردی بی‌پایانی برای چنین چیزی وجود دارد. می‌توانید متن را بدون نیاز به صفحه کلید فیزیکی تایپ کنید یا یک ربات را کنترل کنید یا زبان اشاره را در لحظه به گفتار نوشتاری ترجمه کنید تا ارتباط آسان‌تری را برای افراد ناشنوا یا کم‌شنوا فراهم کنید.

این دستکش هوشمند نمونه‌ای قابل توجه از این است که چگونه تحقیقات بین رشته‌ای می‌تواند به راه حل‌های نوآورانه‌ای منجر شود که می‌تواند زندگی بسیاری از افراد را بهبود بخشد.

پژوهشگران امیدوارند فناوری آنها الهام‌بخش تحقیق و توسعه بیشتر در منسوجات هوشمند و دستگاه‌های پوشیدنی شود.