Một nghiên cứu mới cho thấy tiềm năng của một chiếc găng tay robot mềm trong việc giúp bệnh nhân đột quỵ học lại các nhiệm vụ hiệu quả như chơi nhạc.

Đột quỵ là nguyên nhân hàng đầu gây ra tình trạng khuyết tật ở EU, ảnh hưởng đến khoảng 1,1 triệu người mỗi năm. Phục hồi chức năng sau đột quỵ thường liên quan đến việc học lại các kỹ năng quan trọng như đi lại, nói chuyện và thực hiện các hoạt động hàng ngày.

Liệu pháp âm nhạc đã được chứng minh là có lợi cho bệnh nhân đột quỵ trong việc phục hồi ngôn ngữ và chức năng vận động. Tuy nhiên, đối với những người sống sót sau đột quỵ có nền tảng âm nhạc, chơi nhạc có thể là một kỹ năng cần được học lại.

(Ảnh: Gerd Altmann từ Pixabay)

Bàn tay thông minh

Nhóm nghiên cứu, đứng đầu là TS. Maohua Lin, phó giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí & Đại dương của Đại học Florida Atlantic, đã phát triển một “bộ xương ngoài bàn tay thông minh” dưới dạng một chiếc găng tay robot nhiều lớp, linh hoạt.

Chỉ nặng 191g, những chiếc găng tay này được chế tạo riêng để phù hợp với cấu tạo bàn tay của mỗi người đeo. Vùng lòng bàn tay và cổ tay mềm mại, linh hoạt. Các đầu ngón tay chứa một bộ truyền động khí nén mềm với dãy 16 cảm biến linh hoạt, mang lại cảm giác xúc giác khi tương tác với một vật thể hoặc bề mặt.

Găng tay cho phép người dùng kiểm soát chuyển động của từng ngón tay và tăng cường chuyển động tự nhiên của bàn tay, tăng cường sự khéo léo và hỗ trợ.

Nhóm đã sử dụng các kỹ thuật máy học để huấn luyện găng tay phân biệt phiên bản đúng và sai của các bài hát dành cho người mới bắt đầu trên đàn piano.

Bằng cách sử dụng các chuyển động được lập trình sẵn mà không cần con người nhập liệu, chiếc găng tay này đã tự học cách xác định cách phát đúng bài hát “Mary had a little lamb”.

Trình diễn này chứng minh rằng chiếc găng tay có tiềm năng được sử dụng để phục hồi chức năng cá nhân trong việc giúp bệnh nhân đột quỵ học lại cách chơi nhạc.

Trong tương lai, găng tay có thể cung cấp phản hồi cho người đeo về hiệu suất của họ, hỗ trợ cải thiện thông qua phản hồi xúc giác, tín hiệu hình ảnh hoặc âm thanh.

Đọc thêm: Robot hút bụi mới có thể leo lên cầu thang – MIGO Ascender hiện đã có sẵn để đặt hàng trước nhưng có một nhược điểm

Thử thách đối với Găng tay Robo mềm

Mặc dù nghiên cứu cho thấy tiềm năng của găng tay rô-bốt mềm trong việc học lại âm nhạc nhưng vẫn còn những thách thức cần giải quyết.

Trong số những thách thức chính cần vượt qua là cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của cảm biến chạm, tăng khả năng thích ứng và sự linh hoạt của các thiết kế bộ xương ngoài, đồng thời tinh chỉnh các thuật toán máy học để diễn giải và phản hồi tốt hơn đối với đầu vào của người dùng.

Các nhà nghiên cứu cũng đề xuất sử dụng công nghệ quét 3D hoặc quét CT để đảm bảo tính phù hợp và chức năng được cá nhân hóa cho từng người dùng khi điều chỉnh thiết kế cho các tác vụ phục hồi chức năng khác nhau ngoài âm nhạc, chẳng hạn như thao tác với đồ vật.

Sự phát triển của loại găng tay robot mềm sáng tạo này mở ra khả năng cho các bệnh nhân đột quỵ lấy lại sự khéo léo, kỹ năng vận động và khả năng phối hợp của họ. Với những tiến bộ và khả năng thích ứng hơn nữa, công nghệ này có thể có tác động đáng kể đến quá trình phục hồi chức năng được cá nhân hóa, giúp những người sống sót sau đột quỵ học lại các kỹ năng quan trọng và cải thiện chất lượng cuộc sống của họ.

Những phát hiện của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Frontiers in Robotics and AI.

Những bài viết liên quan: Jizai Arms sử dụng AI để điều khiển cánh tay robot đeo sau lưng của bạn, giống như bộ đồ ‘Người nhện sắt’ của Người nhện

gạch tên