Një robot që mund t’ju ndihmojë të krihni flokët tuaj

Kërkesa për sistemet e kujdesit shëndetësor është gjithnjë në rritje, kjo sepse infermierët zakonisht kalojnë 18 deri në 40 përqind të kohës së tyre duke kryer detyra të kujdesit të drejtpërdrejtë të pacientit, shpesh për më shumë pacientë se sa kohë në dispozicion. Robotët e kujdesit personal që lajnë flokët mund të ofrojnë ndihmë dhe lehtësim të konsiderueshëm.

Kjo mund të duket si një formë vërtet radikale e “vetë-kujdesit”, por robotët dinakë për gjëra të tilla si larja dhe krehja e flokëve nuk janë të reja. Në vitin 2011, gjiganti i teknologjisë Panasonic zhvilloi një robot që mund të lante, masazhonte, madje edhe thante flokët, i projektuar në mënyrë të qartë për të ndihmuar në mbështetjen e “jetesës së sigurt dhe të rehatshme të të moshuarve dhe njerëzve me lëvizshmëri të kufizuar, duke ulur barrën e kujdestarëve”.

Sidoqoftë, fusha e krehjes së flokëve është më pak të eksploruara, duke udhëhequr shkencëtarët nga Laboratori i Shkencave Kompjuterike dhe Inteligjencës Artificiale të MIT (CSAIL) dhe Lab Math Soft në Universitetin e Harvardit për të zhvilluar një konfigurim të krahut robotik me një furçë të butë me sensor. Roboti është i pajisur me një aparat fotografik që e ndihmon atë të “shohë” dhe vlerësojë kthesën, kështu që mund të planifikojë një pastrim delikat dhe me kohë të efektshëm.

Strategjia e kontrollit të ekipit është adaptive ndaj shkallës së ngatërrimit në tufën e fibrave, dhe ata e vendosin “RoboWig” në provë duke pastruar paruke duke filluar nga flokët e drejtë deri te flokët shumë kaçurrelë.

Doktori postues i CSAIL, Josie Hughes dhe ekipi i saj vendosën të përfaqësojnë flokët e ngatërruar si grupe helikesh të dyfishta të ndërthurura – mendojnë fijet klasike të ADN-së. Ky nivel i grimcimit siguroi njohuri kryesore në modelet matematikore dhe sistemet e kontrollit për manipulimin e tufave të fibrave të buta, me një gamë të gjerë aplikimesh në industrinë e tekstilit, kujdesin për kafshët dhe sistemet e tjera fibroze.

“Duke zhvilluar një model të fibrave të ngatërruara, ne kuptojmë nga një perspektivë e bazuar në modelin se si duhet të ngatërrohen qimet: duke filluar nga poshtë dhe duke punuar ngadalë deri lart për të parandaluar ‘bllokimin’ e fibrave”, thotë Hughes, autori kryesor i një letër për RoboWig. “Kjo është diçka që të gjithë ata që kanë krehur flokët e kanë mësuar nga përvoja, por tani është diçka që ne mund ta demonstrojmë përmes një modeli dhe ta përdorim për të informuar një robot.”

Kjo detyrë në fjalë është e ndërlikuar. Çdo kokë e flokëve është e ndryshme, dhe bashkëveprimi i ndërlikuar midis qimeve kur krehja mund të çojë lehtësisht në nyje. Për më tepër, nëse përdoret strategjia e pasaktë e larjes, procesi mund të jetë shumë i dhimbshëm dhe i dëmshëm për flokët.

Kërkimet e mëparshme në fushën e pastrimit kanë qenë kryesisht në vetitë mekanike, dinamike dhe vizuale të flokëve, në krahasim me fokusin e rafinuar të RoboWig në sjelljen e ngatërrimit dhe krehjes.

Për të larë dhe krehur flokët, studiuesit shtuan një furçë të sensorizuar me qime të buta në krahun robot, për të lejuar që të maten forcat gjatë larjes. Ata e kombinuan këtë konfigurim me diçka të quajtur “sistemi i kontrollit me lak të mbyllur”, i cili merr reagime nga një dalje dhe automatikisht kryen një veprim pa ndërhyrjen e njeriut. Kjo krijoi “forcë kthyese” nga furça – një metodë kontrolli që lejon përdoruesin të ndiejë se çfarë po bën pajisja – kështu që gjatësia e goditjes mund të optimizohet për të marrë parasysh “dhimbjen” e mundshme dhe kohën e duhur për ta stopuar furçën.

Testet fillestare ruajnë kokën e njeriut – tani për tani – dhe në vend të kësaj u bënë në një numër parukash të stileve dhe llojeve të ndryshme të flokëve. Modeli siguroi depërtim në sjelljet e krehjes, që lidhen me numrin e ngatërrimeve dhe se si ato mund të pastrohen në mënyrë efikase dhe efektive duke zgjedhur gjatësitë e duhura të larjes. Për shembull, për flokët më të dredhur, kostoja e dhimbjes do të dominonte, kështu që gjatësitë më të shkurtra të furçave ishin optimale.

Ekipi dëshiron që përfundimisht të kryejë eksperimente më realiste mbi njerëzit, për të kuptuar më mirë performancën e robotit në lidhje me përvojën e tyre të dhimbjes – një metrikë që është padyshim shumë subjektive, pasi “dy” e një personi mund të jenë “tetë” e një personi tjetër.

“Për t’i lejuar robotët të zgjerojnë aftësitë e tyre për zgjidhjen e detyrave në detyra më komplekse siç është larja e flokëve, ne nuk kemi nevojë vetëm për pajisje të reja të sigurta, por edhe për të kuptuar sjelljen komplekse të flokëve të butë dhe fibrave të ngatërruara”, thotë Hughes. “Përveç larjes së flokëve, njohuritë e siguruara nga qasja jonë mund të zbatohen për pastrimin e fibrave për tekstile ose fibrave shtazore.”

Hughes e shkruajti letrën së bashku me studentët e PhD të Shkollës së Inxhinierisë dhe Shkencave të Aplikuara të Universitetit të Harvardit Thomas Bolton Plumb-Reyes dhe Nicholas Charles; Profesor L. Mahadevan i Shkollës së Inxhinierisë dhe Shkencave të Zbatuara të Harvardit, Departamenti i Fizikës, dhe Biologjia Organizmatike dhe Evolucionare; dhe profesoresha e MIT dhe drejtoresha e CSAIL Daniela Rus. Ata paraqitën punimin praktikisht në Konferencën IEEE mbi Robotikën e Butë (RoboSoft) më parë këtë muaj.

Projekti u mbështet, pjesërisht, nga programi i Kufijve në Zhvillim të Fondacionit Kombëtar të Shkencës në Kërkim dhe Inovacion midis MIT CSAIL dhe Lab Math Soft në Harvard.