Возможно, кого-то удивит тот факт, что в различных учреждениях системы здравоохранения медсестры обычно тратят от 18 до 40 процентов своего времени на выполнение задач по вспомогательному уходу за пациентами. В периоды большой нагрузки часто складывается ситуация. в которой у персонала не остается времени для работы со всеми пациентами. Роботы для личной гигиены, которые расчесывают волосы и чистят зубы, могут оказать существенную помощь медицинским работникам.
Это может показаться действительно радикальной формой "ухода за собой"", но хитрые роботы для таких вещей, как бритье, мытье волос и макияж, не новость. В 2011 году технический гигант Panasonic разработал робота, который мог мыть, массировать и даже сушить волосы феном, явно предназначенный для поддержки безопасного и комфортного проживания пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью, уменьшая при этом нагрузку на лиц, осуществляющих уход.
Роботы для расчесывания волос, однако, оказались менее изученными, ведущие ученые из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) и Лаборатории мягкой математики Гарвардского университета разработали роботизированную руку с сенсорной мягкой щеткой. Робот оснащен камерой, которая помогает ему "видеть" и оценивать рабочую зону, выстраивая максимально эффективную программу.
Хотя аппаратная установка RoboWig выглядит футуристичной, в ее основе лежит достаточно простой алгоритм генерации волос. Постдок CSAIL Джози Хьюз и ее команда решили представить спутанные волосы как набор переплетенных двойных спиралей. Такой уровень детализации позволил получить ключевое понимание математических моделей и систем управления для манипулирования пучками мягких волокон с широким спектром приложений в текстильной промышленности, уходе за животными и других волокнистых системах.
Каждая шевелюра индивидуальна, и сложное взаимодействие между волосками при расчесывании может легко привести к образованию узлов. Более того, если использовать неправильную стратегию чистки, процесс может быть очень болезненным и повредить волосы. Предыдущие исследования в области расчесывания в основном касались механических, динамических и визуальных свойств волос, в отличие от пристального внимания RoboWig к спутыванию и расчесыванию.
Чтобы расчесывать волосы и манипулировать ими, исследователи добавили к руке робота сенсорную щетку с мягкой щетиной, чтобы можно было измерить силы во время расчесывания. Они объединили эту установку с так называемой "системой управления с обратной связью", которая автоматически выполняет действие без вмешательства человека. Это создало "обратную связь по силе" от кисти — метод управления, который позволяет пользователю почувствовать, что делает устройство, — поэтому длину мазка можно оптимизировать, чтобы учесть как потенциальную "боль", так и время, затрачиваемое на чистку.
Первоначальные испытания были сделаны на ряде париков различных стилей и типов волос. Модель предоставила представление о поведении расчесывания, связанном с количеством запутываний, и о том, как их можно эффективно и эффективно расчесывать, выбирая подходящую длину расчесывания. Например, для более кудрявых волос затраты на боль будут преобладать, поэтому более короткая длина кисти была оптимальной.
Команда хочет в конечном итоге провести более реалистичные эксперименты на людях, чтобы лучше понять характеристики робота по отношению к их переживанию боли — показатель, который, очевидно, очень субъективен, поскольку "двойка" одного человека может быть "восьмеркой" другого.
