Mejorar la transparencia del robot en la interacción de prótesis humano-robot para mitigar el error de reconocimiento...

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Biomecánica
• Interacción hombre-computadora

Sus antecedentes:

• La colaboración eficaz entre humanos y robots requiere una comunicación clara, especialmente con los robots portátiles avanzados.
• Los amputados que usan dispositivos protésicos enfrentan desafíos con el control anticipado debido a la limitada conciencia de los cambios en el movimiento del robot.
• Se necesita una mayor transparencia en los controladores protésicos para mejorar la adaptación y la seguridad del usuario.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la transparencia del controlador de prótesis mediante la notificación anticipada de los cambios en el modo de locomoción.
• Investigar el momento ideal para las notificaciones para mitigar los errores de la máquina para los amputados transfemorales (TFA).
• Para entender cómo los TFAs compensan los errores de la prótesis de rodilla y cómo responde la pierna robótica.

Principales métodos:

• Cinco amputados transfemorales (ATF) utilizaron una prótesis de rodilla diseñada durante la caminata en cinta.
• Se introdujo un error de reconocimiento de terreno simulado al cambiar los modos de locomoción (de caminadora a escalera).
• Las preferencias de los usuarios y las respuestas a las notificaciones se evaluaron mediante cuestionarios y análisis de la marcha.

Principales resultados:

• Las notificaciones aproximadamente 650 milisegundos antes de un cambio de modo de locomoción redujeron significativamente el impacto de los errores del robot.
• Los TFA compensaron los errores, lo que condujo a un aumento de la magnitud del error de la rodilla protética, pero mejoró la estabilidad del equilibrio.
• El sistema de transparencia mejorado facilitó los ajustes anticipados, mejorando la marcha y la seguridad.

Conclusiones:

• Las notificaciones anticipadas de la intención de prótesis mejoran la previsibilidad y la confianza del usuario en los dispositivos robóticos portátiles.
• La mejora de la transparencia permite un mejor control anticipado, crucial para una interacción segura y eficaz entre el hombre y el robot.
• Este enfoque demuestra un método viable para aumentar la confianza y el rendimiento del usuario con prótesis inteligentes.