حقق مهندسون في University of California San Diego مؤخرًا اختراقًا، حيث طوروا نظامًا قابلًا للارتداء من الجيل الجديد يجمع بين الأجهزة الإلكترونية القابلة للتمدد والذكاء الاصطناعي، مما يتيح التحكم الموثوق في الآلات عبر إيماءات يومية عادية في بيئات ديناميكية. نُشرت نتائج البحث في مجلة Nature Sensors، بعنوان الورقة "واجهة إنسان-آلة مقاومة للضوضاء مبنية على مستشعرات قابلة للارتداء معززة بالتعلم العميق". يتغلب هذا النظام القابل للارتداء على التحدي الطويل الأمد في مجال التكنولوجيا القابلة للارتداء، وهو التعرف الموثوق على إشارات الإيماءات في البيئات الواقعية.

وفقًا للمؤلف الأول المشارك في الدراسة، الباحث ما بعد الدكتوراه في قسم الهندسة الكيميائية والنانوية بكلية جاكوبس للهندسة في University of California San Diego، تشين شيانغ جون، فإن التكنولوجيا القابلة للارتداء التقليدية تعمل جيدًا عندما يكون المستخدم ساكنًا، لكن الإشارات تتشوه بسهولة تحت تداخل الضوضاء الحركية، مما يحد من قابليتها للاستخدام اليومي. أما النظام الجديد فيدمج الذكاء الاصطناعي لتنظيف بيانات المستشعرات الملوثة بالضوضاء في الوقت الفعلي، مما يضمن التعرف الدقيق على إشارات الإيماءات حتى في الحركة عالية السرعة أو البيئات المعقدة. هذه الخاصية تجعل النظام يحمل آفاق تطبيق واسعة في مجالات متعددة مثل الصناعة، والإنقاذ الطارئ، والغوص، وأجهزة الإلكترونيات الاستهلاكية. على سبيل المثال، يمكن لمرضى إعادة التأهيل أو الأشخاص ذوي القدرة الحركية المحدودة التحكم في الأجهزة الروبوتية المساعدة عبر إيماءات طبيعية؛ كما يمكن للعمال الصناعيين وأفراد الإنقاذ الطارئ التحكم في الأدوات والروبوتات دون استخدام اليدين في بيئات حركة عالية أو خطرة؛ أما الغواصون والمشغلون عن بعد فيتمكنون من التحكم في الروبوتات تحت الماء في تيارات مائية مضطربة.

النظام عبارة عن رقعة إلكترونية ناعمة تلصق على سوار قماشي للذراع، ويدمج مستشعرات الحركة والعضلات، ووحدة تحكم بلوتوث صغيرة، وبطارية قابلة للتمدد. من خلال إطار تعلم عميق مخصص، يلتقط النظام ويعالج الإشارات من الذراع، ويزيل التداخلات، ويفسر الإيماءات، ويرسل الأوامر في الوقت الفعلي للتحكم في الآلات. في اختبارات أجريت تحت ظروف ديناميكية متنوعة، استخدم المشاركون الجهاز للتحكم في ذراع ميكانيكية أثناء الجري، والاهتزاز عالي التردد، ومجموعة من الظروف التداخلية، وأظهر أداءً دقيقًا ومنخفض التأخير. كما تم التحقق من الجهاز في بيئة محاكاة بحرية، وحقق أداءً ممتازًا أيضًا.