Μια πρόσφατη έρευνα του Toyohashi University of Technology (TUT) έδειξε πως για τους χρήστες ηλεκτρονικού άνω άκρου, η μεγάλη ταχύτητα κίνησης του τεχνητού μέλους είναι λιγότερο σημαντική από την αίσθηση πως είναι αυτό «ανθρώπινο».
Καθώς αναπτύσσονται προσθετικά άνω άκρα με τεχνητή νοημοσύνη που μπορούν να προβλέψουν την ανάγκη για μια κίνηση και να την ενεργοποιήσουν αυτόνομα ή ημιαυτόνομα, είναι κρίσιμο να κατανοήσουμε πως αντιδρούν σε αυτά οι χρήστες τους. Η αποδοχή ενός τεχνητού μέλους εξαρτάται όχι μόνο από την καλή λειτουργία τους, αλλά και από το πόσο φυσική είναι η αίσθηση κατά την χρήση τους.
Στη συγκεκριμένη έρευνα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν εικονική πραγματικότητα για να δημιουργήσουν την ψευδαίσθηση ότι το βιολογικό μπράτσο των συμμετεχόντων είχε αντικατασταθεί από ένα ρομποτικό προσθετικό. Στη συνέχεια αξιολόγησαν κατά πόσο διαφορετικές ταχύτητες κίνησης επηρέασαν την αποδοχή του εικονικού προσθετικού, αξιολογώντας αντιδράσεις όπως ενσωμάτωση, αίσθηση κατεύθυνσης, χρηστικότητα, αλλά και κοινωνικά συναισθήματα, όπως άνεση μπροστά σε άλλους.
Τα ευρήματα ανέδειξαν μια ξεκάθαρη τάση. Όταν το προσθετικό άκρο κινούνταν πολύ γρήγορα ή πολύ αργά, οι συμμετέχοντες αισθάνονταν λιγότερη σύνδεση μ’ αυτό και το βαθμολογούσαν ως λιγότερο χρηστικό. Ωστόσο, όταν το τεχνητό μέλος κινούνταν με ήπια ταχύτητα παρόμοια με αυτήν ενός βιολογικού άκρου, απαιτώντας δηλαδή περίπου ένα δευτερόλεπτο για να ολοκληρώσει μια κίνηση, οι συμμετέχοντες ένιωθαν σε μεγαλύτερο βαθμό πως το τεχνητό μέλος ήταν μέρος του σώματός τους.
Από τα προσθετικά άκρα με χειρισμό από τον χρήστη στα αυτόνομα ΑΙ προσθετικά
Για όσους χάνουν ένα άνω άκρο, τα προσθετικά είναι απαραίτητα εργαλεία που διευκολύνουν την καθημερινότητα. Έχει γίνει εκτεταμένη έρευνα προκειμένου τα τεχνητά μέλη να ανταποκρίνονται με ακρίβεια στις προθέσεις των χρηστών τους. Αυτό συνδέεται συχνά με τον εντοπισμό βιοσημάτων των μυών και του εγκεφάλου, και με τη μετάφρασή τους σε κινήσεις.
Ταυτόχρονα, οι ταχύτατες εξελίξεις στον τομέα του machine learning και της τεχνητής νοημοσύνης επιτρέπουν στα μελλοντικά προσθετικά άνω άκρα να υποβοηθούν τους χρήστες ενεργοποιώντας κίνηση από μόνα τους κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. Αυτά τα αυτόματα ή ημιαυτόματα συστήματα μπορούν να προβλέπουν κάποιες ανάγκες και να τις υποστηρίζουν αυτόματα. Ωστόσο, όταν ένα προσθετικό άκρο κινείται ανεξάρτητα, μπορεί η αίσθηση που θα δημιουργήσει να είναι δυσάρεστη και αφύσικη. Τέτοιες αντιδράσεις αποτελούν κρίσιμη πρόκληση για την αποδοχή των τεχνητών μελών.
Μια μελέτη εικονικής πραγματικότητας αξιολογεί ταχύτητα και ενσωμάτωση
Προηγούμενες έρευνες υποδεικνύουν ότι οι χρήστες προσθετικών αισθάνονται πιο άνετα με την αυτόνομη κίνηση όταν κατανοούν τους λόγους που γίνονται. Βασισμένοι σε αυτή την ιδέα, ο Harin Manujaya Hapuarachchi και οι συνάδελφοί του εξέτασαν κατά πόσο η ταχύτητα της κίνησης παίζει ρόλο στην ενσωμάτωση, δηλαδή στην αίσθηση πως «το προσθετικό είναι μέρος του σώματός μου».
Σε ένα περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας, οι συμμετέχοντες στην έρευνα κλήθηκαν να μπουν στη θέση ενός εικονικού avatar με αριστερό τεχνητό άνω μέλος. Στο πλαίσιο του πειράματος, έπρεπε να ολοκληρώσουν μια κίνηση έκτασης για να φτάσουν ένα αντικείμενο καθώς το τεχνητό χέρι αναλάμβανε πρωτοβουλία χάρη στο ΑΙ, για να φτάσει τον στόχο. Το πείραμα επαναλαμβανόταν με έξι διαφορετικές ταχύτητες κίνησης (από 125 ms ως 4 s). Μετά από κάθε δοκιμή, οι συμμετέχοντες αξιολογούσαν αν το εικονικό χέρι είχε φυσική αίσθηση («σαν δικό μου»), πόσο καλό έλεγχο είχαν, πόσο εύχρηστο φαινόταν, και την αίσθησή τους σε μια τυποποιημένη κλίμακα για ρομποτικές εφαρμογές (RoSAS: ικανότητα, ζεστασιά, και δυσφορία).
Ένα Δευτερόλεπτο: ο ιδανικός χρόνος
Τα ευρήματα ήταν απολύτως συνεκτικά και εντυπωσιακά:
- Στην μέτρια ταχύτητα (διάρκεια κίνησης 1 δευτερολέπτου), οι βαθμολογίες για την ενσωμάτωση, τον έλεγχο και την χρηστικότητα ήταν οι μέγιστες.
- Στις μεγαλύτερες (125 ms) και χαμηλότερες (4 s) ταχύτητες, οι βαθμολογίες έπεφταν σημαντικά.
- Οι συμμετέχοντες αντιλαμβάνονταν το τεχνητό μέλος ως πιο ικανό στις μέτριες ως υψηλές ταχύτητες κίνησης, ενώ στις υψηλότερες ταχύτητες σημειωνόταν και η υψηλότερη δυσφορία. Η αντίληψη της ζέστης δεν είχε ξεκάθαρη εξάρτηση από την ταχύτητα.
Συνοπτικά, ένα ταχύτερο προσθετικό άνω άκρο δεν είναι απαραίτητα καλύτερο. Η ταχύτητα που είναι αντίστοιχη με τη βιολογική, φαίνεται πως είναι αυτή που υποβοηθά καλύτερα τους χρήστες και τους κάνει να αισθάνονται το προσθετικό ως μέρος του σώματός τους.
Αυτά τα ευρήματα δείχνουν πως τα μελλοντικά τεχνητά αν μέλη που θα χρησιμοποιούν ΑΙ θα έπρεπε να δίνουν προτεραιότητα στον «ανθρώπινο» χρόνο κίνησης, κι όχι στην ταχύτητα αυτή καθ’αυτή. Οι σχεδιαστές προσθετικών ίσως πρέπει να επανεξετάσουν τους χρονισμούς στις αλληλουχίες κινήσεων, ώστε να προσαρμοστούν με αυτό που ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται ως φυσικό, βιολογικό ρυθμό.
Αυτό ισχύει βεβαίως και για άλλες συσκευές, πέραν των τεχνητών μελών, όπως είναι οι εξωσκελετοί και τα φορέσιμα ρομποτικά. implications extend beyond prosthetic arms. Οι ερευνητές σχεδιάζουν επίσης να διερευνήσουν πώς η μακροχρόνια χρήση αλλάζει την αντίληψη. Οι χρήστες μπορεί να αρχίσουν αργότερα, με τον καιρό, να νιώθουν πως τα προσθετικά τους είναι μέρος τους. Με συστηματική καθημερινή χρήση, ακόμη κι ένα ταχύτατο τεχνητό μέλος με ΑΙ μπορεί να αρχίσει να γίνεται αντιληπτό ως φυσιολογικό, εύκολο στη χρήση, πλήρως ενσωματωμένο.
Τέλος, η έρευνα έδειξε πως η εικονική πραγματικότητα μπορεί να είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για τη δοκιμή αναδυόμενων προσθετικών τεχνολογιών, σε ένα ασφαλές και πλήρως ελεγχόμενο περιβάλλον, επιτρέποντας τον καλύτερο σχεδιασμό, αλλά και την ψυχολογική αντίδραση των χρηστών και, γενικότερα, την αποδοχή.
Πηγή: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260212234152.htm