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智東西（公眾號(hào)：zhidxcom）
編 | 董溫淑
智東西4月29日消息，近日，麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的研究團(tuán)隊(duì)利用肌肉傳感器和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法，開發(fā)出一個(gè)“行為控制機(jī)器人”系統(tǒng)，能通過(guò)肌肉收緊來(lái)遠(yuǎn)程遙控無(wú)人機(jī)。
目前，搭載這個(gè)系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)能夠?qū)?種手勢(shì)做出反應(yīng)，反應(yīng)正確率達(dá)到81.6%。
利用機(jī)器人完成工作可以解放人類的生產(chǎn)力。要達(dá)到這一目的，需要機(jī)器人和人之間達(dá)到較高的配合度。此前的研究從語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺、觸覺、手勢(shì)等角度進(jìn)行了探索。結(jié)果顯示，語(yǔ)音、觸屏控制不夠靈敏，已有的傳感器系統(tǒng)也比較笨重。
麻省理工學(xué)院的研究人員認(rèn)為讓機(jī)器人理解人類的非語(yǔ)言指令可以解決這些問(wèn)題。據(jù)此，他們研發(fā)出一款端到端手勢(shì)控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)用肌電信號(hào)傳感器接收用戶手勢(shì)，用算法判斷指令內(nèi)容，不需要進(jìn)行繁瑣的數(shù)據(jù)訓(xùn)練或校準(zhǔn)，配套傳感器的尺寸也比較小。
這項(xiàng)研究已經(jīng)入選2020年人機(jī)交互國(guó)際會(huì)議（ACM/IEEE HRI），這是人機(jī)交互領(lǐng)域最重要的會(huì)議之一。
論文發(fā)表在計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)網(wǎng)站ACM Digital Library上，論文題目為《使用肌肉和動(dòng)作傳感器實(shí)現(xiàn)即插即用手勢(shì)控制（Plug-and-Play Gesture Control Using Muscle and Motion Sensors）》。
論文鏈接：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3319502.3374823
肌電信號(hào)與人體的運(yùn)動(dòng)意圖相關(guān)。根據(jù)之前的研究，肌電信號(hào)和相關(guān)肌肉動(dòng)力學(xué)之間的建?？杀挥糜谔嵘夤趋?、假肢等輔助機(jī)器人的性能。
本項(xiàng)研究中，研究人員嘗試?yán)眉‰娦盘?hào)傳感器（也稱肌電圖傳感器，EMG），將人類手部運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌電信號(hào)傳輸給機(jī)器人。
用表面肌電電極從參與者的右上臂提取肌電信號(hào)，在肱二頭肌短頭和肱三頭肌長(zhǎng)頭上放置24mm預(yù)涂導(dǎo)電膠的Covidien電極。前臂上的裝置包括肌電圖電極和一個(gè)慣性測(cè)量設(shè)備（IMU，由一個(gè)加速度計(jì)和一個(gè)陀螺儀組成）。
可穿戴式肌電信號(hào)傳感器會(huì)差異化增強(qiáng)收集到的每對(duì)肌電信號(hào)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)以1KHz的頻率對(duì)肌電信號(hào)進(jìn)行采樣，并通過(guò)USB把它們傳輸?shù)娇梢暬抡婀ぞ逽imulink R2018b。
▲傳感器捕捉肌電信號(hào)的過(guò)程
2025-08-26 13:49
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