تطوير «يد صناعية» ترى وتمسك الأشياء بشكل تلقائي

طور فريق من الباحثين بجامعة نيوكاسل البريطانية يدا صناعية مثبت فيها كاميرا يمكنها أن تلتقط صورا للأشياء الموجودة أمامها وأن تقوم بتقييم حجمها وشكلها من أجل أن تمسك بها بشكل تلقائي.
ويقول كينوش نزاربور الأستاذ بقسم الهندسة الطبية والحيوية بجامعة نيوكاسل إن "الأطراف الصناعية شهدت تغييرات طفيفة خلال السنوات المئة الأخيرة، فقد أصبح التصميم أفضل والوزن أخف، كما صارت الأطراف أكثر قدرة على التحمل، ولكنها مازالت تعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها منذ سنوات طويلة".
ونقل الموقع الإلكتروني "ساينس ديلي" المتخصص في الأبحاث العلمية والتكنولوجيا عن نزاربور قوله: "عن طريق منظومة للرؤية الإلكترونية، طورنا يدا صناعية يمكنها الاستجابة بشكل تلقائي. وتعمل هذه اليد في الواقع مثل اليد الطبيعية حيث يستطيع المستخدم أن يفردها ويلتقط كوبا أو قطعة من الحلوى دون أن تتطلب هذه المسألة أكثر من نظرة سريعة في الاتجاه الصحيح".
ويرى نزاربور أن "سرعة الاستجابة دائما كانت أحد العوائق الرئيسية أمام الأطراف الصناعية، حيث أن كثيرا من الأشخاص مبتوري الأطراف يعقدون مقارنة بين الطرف الحقيقي والصناعي، وبالتالي يبدو الطرف الصناعي بطيئا ومزعجا بالمقارنة بالطرف الحقيقي"، وأردف قائلا: "والآن وللمرة الأولى خلال مئة عام، طورنا يدا تعمل بشكل حدسي، ويمكنها أن تستجيب للمعطيات الخارجية دون تفكير".
وتشير الإحصائيات الحديثة إلى أنه في المملكة المتحدة، تحدث حوالي 600 حالة بتر جديدة للأطراف العلوية كل عام، وأن أعمار خمسين بالمئة من هذه الحالات تتراوح ما بين 15 و54 عاما، ويصل العدد في الولايات المتحدة إلى 500 ألف حالة سنويا.
ويوضح نزاربور أن التحكم في الأطراف الصناعية يتم حاليا عبر "كهرباء العضلات" ويقصد بها الإشارات الكهربائية للعضلات التي يتم تسجيلها على الجلد، مضيفا أن التحكم في الأطراف الصناعية بهذه الطريقة يتطلب تدريبا وتركيزا ووقتا طويلا.
ويقول الباحث غزال غازي وهو أحد المشاركين في الدراسة إن فريق البحث استطاع من خلال تقنيات الشبكات العصبية تعريف الكمبيوتر بصور العديد من الأغراض، وتعليمه كيفية تحديد "قوة القبضة" اللازمة للإمساك بالأشياء المختلفة.
وأوضح قائلا: "إننا نعرض على الكمبيوتر صورة عصا على سبيل المثال، ولكننا لا نكتفي بصورة واحدة، بل نعرض صورا عديدة لنفس العصا من زوايا مختلفة وفي إضاءات مختلفة وأمام خلفيات مختلفة حتى يتعلم الكمبيوتر في نهاية المطاف القوة اللازمة للإمساك بالعصا ورفعها، وبهذه الطريقة، فإن الكمبيوتر لا يتعلم مطابقة الصور فحسب، بل يتعلم كيفية التعرف على الأشياء وتصنيفها حسب نوعية القبضة اللازمة للإمساك بها".
ومن خلال الكاميرا المثبتة في الطرف الصناعي، تستطيع اليد أن "ترى" الأشياء وأن تلتقطها بالقوة المناسبة، وأن تبعث بإشارة إلى باقي الطرف السليم بالجسم خلال فترة لا تتجاوز عدة أجزاء من الثانية، وبسرعة تزيد عشرة أضعاف عن سرعة أي طرف آخر صناعي موجود حاليا في الأسواق.
ويقول نزاربور إن "جمال هذه المنظومة هي أنها أكثر مرونة، وتتيح لليد الصناعة الإمساك بأشياء جديدة، وهي مسألة بالغة الأهمية، لأنه في الحياة الطبيعية، يستطيع الانسان العادي أن يمسك بأشياء حوله لم يراها من قبل دون عناء".