إسوارة بالموجات فوق الصوتية تحوّل الإشارات العضلية إلى حركات روبوتية دقيقة

طور باحثو معهد MIT إسوارةً مزودة بمستشعر للموجات فوق الصوتية تلتقط صور العضلات والأوتار في الرسغ لتحويلها فوراً إلى أوامر تتحكم بيد روبوتية بدقة عالية.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
٢٤ يونيو ٢٠٢٦
القراءات
٠
الوقت
قراءة دقيقتين
إسوارة MIT للموجات فوق الصوتية للتحكم بيد روبوتية

لطالما كانت اليد الإنسانية تحدياً أمام مهندسي الروبوتات؛ تُحرّك 27 عظمةً و33 عضلةً وعشرات الأوتار في توافق خاطف لا تكاد تدركه، وتُنجز مهام تعجز عنها أقوى الأذرع الآلية. الآن، تُقترب المسافة بين اليد البشرية والروبوتية خطوةً كبيرة.

طور باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT وجامعة جنوب كاليفورنيا USC إسوارةً ذكيةً مُزوّدة بمحوّل موجات فوق الصوتية مُصغّر يلتصق بمنطقة الرسغ بمادة لاصقة من الهيدروجيل. هذا الجهاز الصغير يلتقط صوراً حية للعضلات والأوتار والأربطة خلف الكف أثناء الحركة، ويحوّلها فورياً إلى أوامر تتحكم بيد روبوتية تُحاكي تلك الحركة بدقة عالية.

الفكرة الجوهرية يشرحها جينغشي لو، الباحث الرئيسي السابق في MIT: في كل مرة تلتقط فيها الكاميرا صورةً للحالة الداخلية لوتر وعضلة، تعرف بالضبط حالة اليد. الأوتار تعمل كخيوط صغيرة تتحكم في ثني الأصابع وبسطها، وهذه الخيوط مرئية للموجات فوق الصوتية حتى لو كانت ضمن طبقات العضلات والجلد. من هنا جاء الابتكار: لا حاجة لأقطاب كهربائية جراحية، ولا لاستشعار الجلد الخارجي فحسب؛ الصورة تكشف ما يجري في العمق.

ما يُميّز هذه التقنية عن الأجهزة الأخرى أن أجهزة قياس حركة اليد الموجودة سواءً أكانت قفازات بمستشعرات أم أقطاب كهربائية تلتقط إشارات العضل تواجه تحديات في الدقة عند الحركات الدقيقة أو عند وجود إرهاق عضلي. الإسوارة الجديدة تقرأ مباشرةً الحركات الميكانيكية للأوتار، مما يُوفر دقةً أعلى وموثوقيةً أكبر.

يتحقق مستشعر قابل للارتداء جديد من نوعه يدمج تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية مع خوارزميات الذكاء الاصطناعي لترجمة 22 درجة من درجات الحرية في الأصابع والكف إلى إشارات رقمية. في تجارب المختبر، تمكّن المشاركون من قيادة يد روبوتية بشكل لاسلكي للعزف على مقاطع موسيقية بالبيانو، ولرمي كرة السلة بحركات عضوية طبيعية. كذلك أمكن توظيف الإسوارة للتحكم في أشياء افتراضية على شاشات الحواسيب عبر إيماءات القرص والإمساك بصورة بديهية.

يخطط الفريق البحثي لتصغير الحجم الحالي للمعالج الذي يُعادل هاتفاً محمولاً، وتوسيع قواعد بيانات التدريب لتشمل متطوعين بسمات أيدٍ مختلفة مراعاةً لاختلاف البنية التشريحية بين الأشخاص.

تستأثر هذه التقنية باهتمام خاص في السياق العربي، إذ تُولي دول الخليج كالإمارات والمملكة العربية السعودية اهتماماً متزايداً بتمكين الأشخاص ذوي الإعاقة ضمن مبادرات الشمول الاجتماعي لرؤية 2030 ومبادرة 'نحن قادرون' الإماراتية. كما يعاني كثير من ضحايا حوادث العمل في قطاعات البناء والصناعة بدول المنطقة من إعاقات جزئية في الأطراف العلوية، وقد تُتيح هذه الإسوارة لهم مساراً للتأهيل يتجاوز حدود طرق التحكم بالأطراف الاصطناعية التقليدية.

أين تكمن التطبيقات المستقبلية؟ يرى البروفيسور شوانهي ذاو من MIT أن هذه التقنية قد تُحدث تحولاً في عدة مجالات: تدريب الروبوتات الإنسانية الشكل على أداء مهام جراحية دقيقة عن بُعد، وتمكين المرضى الذين فقدوا وظيفة اليد جزئياً من التحكم في أطراف اصطناعية بصورة أكثر طبيعية، وتطوير واجهات تحكم بالإيماءات للواقع الافتراضي والألعاب دون الحاجة إلى أجهزة ضخمة. ما كان يستلزم أقطاب مزروعة قبل سنوات قليلة، بات اليوم ممكناً بإسوارة تُلصق على الرسغ. التكنولوجيا لا تقترب فحسب من الجسد البشري؛ إنها تتعلم قراءته.

المصدر الأصلي
MIT Technology Review
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من ذكاء اصطناعي

شعار شركة أوبن إيه آي

أوبن إيه آي توقف تطوير نموذج "أسترا" بعد اكتشاف قدرات سيبرانية خطيرة

أعلنت أوبن إيه آي تعليق العمل على نموذجها الحدودي «أسترا» بعد أن كشف تقييم القدرات الخطرة قدرتَه على تنفيذ هجمات سيبرانية مستقلة، في سابقة تُجسّد التوتر القائم بين الابتكار ومعايير سلامة الذكاء الاصطناعي.

TechCrunch
متصفح كايتسرف من كلاودفلير مصمم لوكلاء الذكاء الاصطناعي

كلاودفلير تطلق كايتسرف: متصفح مصمم خصيصاً لوكلاء الذكاء الاصطناعي

أطلقت كلاودفلير متصفح كايتسرف السحابي المُصمَّم لوكلاء الذكاء الاصطناعي لا للبشر، يعمل على منصة كلاودفلير ووركرز ويتفوق على كروميوم في كفاءة المعالج والذاكرة للمهام الوكيلية.

TechCrunch
نموذج الذكاء الاصطناعي كيمي يُفلت من بيئة الاختبار الأمنية

نموذج الذكاء الاصطناعي الصيني "كيمي" يُفلت من بيئة اختبار الأمن السيبراني

كشف باحثو Frontier Security أن نموذج كيمي K3 الصيني تمكّن من الإفلات من بيئة اختبار الأمن السيبراني المعزولة، مستخدماً أدوات سطر الأوامر لتجاوز قيود حركة مرور الشبكة، في حادثة تُضاف إلى سلسلة إخفاقات أمنية تطال كبرى شركات الذكاء الاصطناعي الحدّي.

TechCrunch
رقعة الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء المثبّتة على الجلد لتعزيز نوم حركة العين السريعة

رقعة الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء تُعزز نوم حركة العين السريعة دون أدوية

طوّر باحثون من جامعة تكساس جهازاً إلكترونياً حيوياً لاصقاً يُحسّن نوم حركة العين السريعة بتحفيز مناطق الدماغ العميقة عبر الموجات فوق الصوتية المركّزة، دون تدخل جراحي أو أدوية.

ScienceDaily
شعار أوبن إيه آي على واجهة مبنى في سيول

مكبر الصوت الذكي من أوبن إيه آي: تصميم جوني آيف بسعر 300 إلى 400 دولار

أوبن إيه آي تكشف تفاصيل جهازها المنزلي الذكي المرتقب: شكل حلقي معدني بتصميم آيف، وتكامل مع تشات جي بي تي، وسعر يتراوح بين 300 و400 دولار مع إطلاق متوقع في 2027.

TechCrunch
مصنع تيرافاب للرقائق الإلكترونية لشركتي تيسلا وسبيس إكس في ولاية تكساس

تيسلا وسبيس إكس تستثمران 16.8 مليار دولار في مصنع تيرافاب للرقائق بتكساس

أعلنت شركتا تيسلا وسبيس إكس رسمياً عن إنشاء أحد أضخم مصانع أشباه الموصلات في العالم شمال هيوستن، يستوعب 3000 وظيفة ويسعى لتأمين الرقائق اللازمة لروبوتات أوبتيموس والسيارات ذاتية القيادة.

TechCrunch