以樹莓派驅動的機器學習外骨骼可以讓行走更快、更輕松


斯坦福大學的研究人員設計一種由樹莓派單板計算機驅動的外骨骼,可以幫助有行動障礙的人更容易地走動。這種可穿戴設備像靴子一樣套在小腿上,由RaspberryPi4負責管理一系列的傳感器以及電機和電機驅動器。

2023-01-30-image-10-j.webp

作為博士生參與該項目的帕特裡克-斯萊德說,他們選擇樹莓派是因為它價格低廉,而且可以同時運行多個代碼線程。Slade補充說,用Python語言編寫也使驗證過程更容易。

優質自適應設備的關鍵要求是個性化,而這正是斯坦福大學的創造與其他學校的不同之處。該團隊花數年時間使用外骨骼仿真器來訓練他們的機器學習模型,而這些投入得到回報。該系統需要大約一個小時來充分學習佩戴者的行走方式,然後才能制定出定制的模式來進行輔助,但在使用的前15分鐘內就能感受到好處。

平均而言,佩戴者能夠加快9%的行走速度,同時減少17%的能量消耗,研究人員說,這相當於卸下一個30磅重的背包。在測試過程中穿戴外骨骼的研究生Ava Lakmazaheri說:"穿戴外骨骼行走,簡直感覺你的腳步多一個彈簧。"

2023-01-30-image-13-j_1100.webp

結果是有希望的,但仍有許多工作要做。目前的原型是相當笨重的,所有的電子設備都是可見的。一個可供消費者使用的版本將需要進行視覺改造,以隱藏螺母和螺栓,理想情況下,該系統還可以再瘦身一點。不過,考慮到類似的系統通常是用線纜傳送數據的,因此有限制性,但無論如何這還是令人印象深刻。

研究人員將需要尋找商業夥伴,以幫助將這一創新推向市場。如果幸運的話,這隻靴子有一天可以與傳統的移動輔助工具(如助行器)一起使用,幫助人們保持更長時間的活動。

一篇題為"在現實世界中行走時個性化外骨骼援助"的研究論文已經發表在《自然》雜志上。


相關推薦

2024-03-15

入各個領域的故事,將這項技術與機器學習相結合並裝進樹莓派(RaspberryPi)中,似乎可以為騎自行車的人帶來安全好處。它的名字叫Copilot,但需要註意的是不是微軟的那個,這是Velo AI 公司的作品,據Ars Technica報道,該公司的

2022-09-15

款專門針對編程入門者開發,用於學習編程和硬件的真實樹莓派筆記本。CrowPiL是CrowPi2的高級版本,“L”代表Lite、Light和Laptop。CrowPiL是一款小型但功能齊全的筆記本電腦,使用樹莓派作為運行核心。在收集 CrowPi 用戶和樹莓派愛

2022-10-13

據TheVerge報道,一種新的機器人,類似靴子的外骨骼使用可穿戴的傳感器來適應每個穿戴它的人,標志著機器人技術向前邁出重要一步。周三發表的一份研究報告中描述的這一設備,有助於解決開發幫助人們行走的系統中的一個

2022-07-20

路姿勢。如果機器人摔倒,學習算法會通過改變腿來回擺動的距離和速度來優化行走方式。在機器學習的過程中,CPG會發送一些自適應的運動信號,來讓機器人行走得更平穩。該機器學習過程的核心就是要改變CPG的輸出信號,並

2022-09-29

Google正在通過機器學習(ML)驅動的附加功能,對其翻譯服務帶來新一輪升級。這使得用戶能夠更輕松地翻譯現實世界中出現的文本,比如店面招牌、菜單、文檔、名片等項目。更棒的是,新功能不會簡單粗暴地將譯文覆蓋到原

2022-07-21

機器學習類型,其實是通過獎勵機器在環境中采取某些行動的方式,對其算法進行訓練。哈夫納和他的合作者——菲利普·吳(Philipp Wu)和亞歷杭德羅·埃斯康特雷拉(Alejandro Escontrela)——使用一種名為“Dreamer”的算法,可以

2023-11-03

ArmHoldingsplc今天宣佈,它已對樹莓派有限公司(RaspberryPiLtd)進行戰略投資,並持有該公司少數股權。Arm的少數股權擴大Arm與RaspberryPi之間的長期合作關系,ArmCPU已應用於所有RaspberryPi和RaspberryPiPicoSoC。雙方的合作早在 2008 年 Raspbe

2023-04-13

固兩傢公司之間的關系,為SSS的邊緣人工智能設備向全球樹莓派用戶社區提供一個開發平臺。"我們的目標是為各種行業提供新的價值,支持他們利用我們圍繞圖像傳感器建立的創新邊緣人工智能傳感技術解決問題,"索尼

2022-07-28

新的“個性化推薦”。所謂的意圖匹配,就是 Google 使用機器學習工具幫助你找到關於你搜索的相關內容,Gmail 將會縮小搜索結果范圍,從而幫你更準確地找到想要找的東西,例如指定的聯系人、某封電子郵件或者某個文件。例

2022-09-01

。開門按鈕的特別之處在於,它為電梯乘客提供一個難得的機會:能夠幫助一個陌生人,而且幾乎不費吹灰之力,也沒有任何不便。對我們中的許多人來說,當我們看到有人有目的地朝我們正在乘坐的電梯奔跑或行走時,按下按

2024-03-10

如果一切順利的話,Linux6.8明天就能以穩定版的身份登場...LinusTorvalds上周還不確定在6.8-rc7正式版發佈後是否需要額外的候選發佈版。本周的修復工作仍在繼續,我們將在周日看到Linus的決定,但無論如何,已經有許多早期的6.9拉

2022-06-25

及,一位名叫MichalGapinski的波蘭開發者,已經介紹瞭基於樹莓派的“TeslaAndroid”方案。Michal Gapinski 演示非官方 CarPlay 方案由項目官網描述可知,Tesla Android 使用瞭支持 LTE 連接的樹莓派 + Android 12 定制版本,以將 CarPlay 功能引入特

2024-04-22

onDynamics)推出一款名為Atlas的機器人,在傳統的液壓技術驅動下,Atlas在十年時間裡用跳舞、跑酷等方式,娛樂一批網民,嚇壞一批網民。同時也讓波士頓動力,成為全球機器人第一品牌。幾天前,波士頓動力在網上宣佈,Atlas

2022-09-15

球物理研究快報》中描述的 “基於物理學的、深度學習驅動的後處理工具”將這些曝光不足(但不是完全黑色的)的年數放在一起。其結果是,“現在可以設計出進入永久陰影區域的可見路線,大大降低阿爾忒彌斯1號宇航員和