Smart Skin використовує штучний інтелект для швидкої інтерпретації рухів рук

Дослідники зі Стенфордського університету розробили smart skin — новий тип еластичного біосумісного матеріалу, який розпилюється на тильну сторону долоні, як спрей для засмаги. У сітку матеріалу вбудована крихітна електрична мережа, яка відчуває, як шкіра розтягується та згинається.

Використовуючи штучний інтелект, така шкіра може допомогти дослідникам зрозуміти численні щоденні завдання з жестів та рухів рук. Вчені вважають, що таке напрацювання матиме практичне застосування в таких сферах, як: спорт, телемедицина, робототехніка та ігрова сфера.

Основною інновацією є електрочутлива сітка, яка розпилюється. Вона вбудована в міцний, але одночасно розтяжний матеріал — поліуретан. Сітка складається з мільйонів нанодротів, які контактують один з одним, утворюючи динамічні електричні шляхи. Ця сітка електрично активна, біосумісна, дихаюча та залишається на шкірі, якщо її не змити водою з милом. Сітка точно повторює зморшки і складки поверхні шкіри, на яку нанесена.

"Коли пальці згинаються та розгинаються, нанодроти в сітці стискаються і розтягуються, змінюючи електропровідність сітки. Ці зміни можна виміряти та проаналізувати, щоб точно визначити, як рухається рука, палець або суглоб", — пояснила проф. Стенфордського університету Женань Бао, яка є старшим автором дослідження.

Вчені вирішили обрати розпилення безпосередньо на шкіру, щоб сітка зберігалася без підкладки. Це ключове інженерне рішення усунуло небажану неточність рухів та дозволило використовувати єдиний слід провідної сітки для генерування інформації про суглоби пальців.

Завдяки машинному навчанню комп’ютери можуть відстежувати зміни в моделях провідності та відображати ці змінні для конкретних фізичних рухів і жестів. Наприклад, введіть X на клавіатурі, і алгоритм навчиться розпізнавати це завдання за зміною моделей електропровідності. Після відповідного навчання алгоритму більше не потрібна фізична клавіатура. Ці ж принципи можна використовувати для розпізнавання мови жестів або навіть для розпізнавання об’єктів на дотик.