দলটি বিভিন্ন হাতের মাপ, আঙুলের আকার এবং অঙ্গভঙ্গি সহ আরও অনেক ব্যবহারকারীর কাছ থেকে হাতের নড়াচড়ার ডেটা সংগ্রহ করতে কব্জিটি ব্যবহার করে। তারা হাতের নড়াচড়ার একটি বৃহৎ ডেটাসেট তৈরি করার কল্পনা করে যা সঞ্চালিত হতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, হিউম্যানয়েড রোবটকে চটপটে কাজগুলিতে প্রশিক্ষণ দেওয়া, যেমন নির্দিষ্ট অস্ত্রোপচার পদ্ধতিগুলি সম্পাদন করা। আল্ট্রাসাউন্ড স্ট্রিপটি ভিডিও গেম, ডিজাইন অ্যাপ্লিকেশন বা অন্যান্য ভার্চুয়াল সেটিংসে বস্তুগুলি উপলব্ধি করতে, ম্যানিপুলেট করতে এবং ইন্টারঅ্যাক্ট করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
“আমরা মনে করি এই কাজটি ভার্চুয়াল এবং বর্ধিত বাস্তবতায় পরিধানযোগ্য আল্ট্রাসাউন্ড স্ট্রিপগুলির সাথে হ্যান্ড-ট্র্যাকিং কৌশলগুলি প্রতিস্থাপনের উপর অবিলম্বে প্রভাব ফেলে,” বলেছেন শাওনা ঝাও, উনকাস এবং এমআইটির মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এর হেলেন হুইটেকার অধ্যাপক৷ “এটি প্রশিক্ষিত মানবিক রোবটগুলির জন্য প্রচুর পরিমাণে প্রশিক্ষণের ডেটাও সরবরাহ করতে পারে।”
ঝাও, গেংক্সি লু এবং তাদের সহকর্মীরা আজ একটি কাগজে নতুন ব্রেসলেট ডিজাইন উপস্থাপন করেছে তেভা ইলেকট্রনিক্স। তাদের এমআইটি সহ-লেখক হলেন প্রাক্তন পোস্টডক্স জিয়াওউ চেন, শুকং লি এবং বলি ডেং; স্নাতক ছাত্র SeongHyeon কিম এবং ডায়ান লি; পোস্টডক্স জু ওয়াং এবং রনজা লি; এবং অনন্ত চন্দ্রকাসন, এমআইটি প্রভোস্ট এবং বৈদ্যুতিক প্রকৌশল ও কম্পিউটার বিজ্ঞানের ভানেভার বুশ অধ্যাপক। অন্যান্য সহ-লেখক হলেন স্নাতক ছাত্র ইউশুন ঝেং এবং ঝোংগ্যাং ঝাং, বাওকিয়াং লিউ, চেন গং এবং ইউনিভার্সিটি অফ সাউদার্ন ক্যালিফোর্নিয়া প্রফেসর চিপা ঝৌ।
আপনি স্ট্রিং দেখতে
বর্তমানে রোবটগুলিতে মানুষের হাতের দক্ষতা ক্যাপচার এবং অনুকরণ করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। কিছু পন্থা ক্যামেরা ব্যবহার করে একজন ব্যক্তির হাতের নড়াচড়া রেকর্ড করার জন্য যখন তারা বস্তুর হেরফের করে বা কাজ সম্পাদন করে। অন্যরা সেন্সর সহ একটি গ্লাভস পরা ব্যক্তিকে জড়িত করে, যা ব্যক্তির হাতের নড়াচড়া রেকর্ড করে এবং একটি গ্রহণকারী রোবটে ডেটা প্রেরণ করে। কিন্তু বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি জটিল ক্যামেরা সিস্টেম স্থাপন করা অব্যবহারিক এবং চাক্ষুষ বাধার প্রবণতা। এবং সেন্সর সহ লোড গ্লাভস একজন ব্যক্তির স্বাভাবিক হাতের নড়াচড়া এবং সংবেদন সীমিত করতে পারে।
তৃতীয় পদ্ধতিতে কব্জি বা বাহুতে পেশী থেকে বৈদ্যুতিক সংকেত ব্যবহার করা হয়, যা বিজ্ঞানীরা তখন নির্দিষ্ট হাতের নড়াচড়ার সাথে সম্পর্কযুক্ত করেন। গবেষকরা এই পদ্ধতিতে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছেন, তবে এই সংকেতগুলি সহজেই পরিবেশগত শব্দ দ্বারা প্রভাবিত হয়। তারা নড়াচড়ায় সূক্ষ্ম পরিবর্তনগুলি লক্ষ্য করার জন্য যথেষ্ট সংবেদনশীল নয়। উদাহরণস্বরূপ, তারা লক্ষ্য করতে পারে যে একটি বুড়ো আঙুল এবং তর্জনী একসাথে কাছাকাছি রয়েছে বা আলাদা করে টানা হয়েছে, তবে এর মধ্যে পথের বেশি নয়।
ঝাও-এর দল আল্ট্রাসাউন্ড ইমেজিং আরও দক্ষ এবং টেকসই হাতের নড়াচড়া ক্যাপচার করতে পারে কিনা তা ভেবেছিল। তার গোষ্ঠী আল্ট্রাসাউন্ড প্যাচের বিভিন্ন রূপ তৈরি করেছে – ডাক্তারের অফিসে ব্যবহৃত ট্রান্সডুসারগুলির ক্ষুদ্র সংস্করণ, হাইড্রোজেল উপাদানের সাথে মিলিত যা নিরাপদে ত্বকে মেনে চলতে পারে।
তাদের নতুন গবেষণায়, দলটি একটি পরিধানযোগ্য কব্জির সাথে আল্ট্রাসাউন্ড প্যাচ ডিজাইনকে একত্রিত করেছে যাতে ক্রমাগত কব্জির পেশী এবং টেন্ডনগুলিকে চিত্রিত করা যায়।
“আপনার কব্জির টেন্ডন এবং পেশীগুলি তারের মতো যা পুতুলের উপর টান দেয়, যা আপনার আঙ্গুল,” লু বলেছেন। “সুতরাং ধারণাটি হল: যতবার আপনি স্ট্রিংগুলির অবস্থানের ছবি তুলবেন, আপনি হাতের অবস্থান জানতে পারবেন।”
ম্যাপিং ম্যানিপুলেশন
দলটি একটি স্মার্ট ঘড়ির আকারের একটি আল্ট্রাসাউন্ড স্টিকার সহ একটি রিস্টব্যান্ড ডিজাইন করেছে এবং বিল্ট-ইন ইলেকট্রনিক্স যোগ করেছে যা প্রায় একটি সেল ফোনের মতো ছোট৷ তারা একটি স্বেচ্ছাসেবকের কব্জির সাথে ব্রেসলেটটি সংযুক্ত করেছে এবং নিশ্চিত করেছে যে স্বেচ্ছাসেবক বিভিন্ন অঙ্গভঙ্গিতে তাদের আঙ্গুলগুলি সরানোর সাথে সাথে ডিভাইসটি কব্জির স্পষ্ট এবং অবিচ্ছিন্ন চিত্র তৈরি করেছে।
তখন চ্যালেঞ্জ ছিল কব্জির কালো এবং সাদা আল্ট্রাসাউন্ড ছবিগুলিকে নির্দিষ্ট হাতের গাইডের সাথে যুক্ত করা। দেখা যাচ্ছে, আঙ্গুল এবং বুড়ো আঙুল 22 ডিগ্রী স্বাধীনতা, বা এক্সটেনশন বা কৌণিক বিভিন্ন উপায়ে সক্ষম। গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে তারা কব্জির তাদের আল্ট্রাসাউন্ড চিত্রগুলিতে নির্দিষ্ট অঞ্চলগুলি সনাক্ত করতে পারে যা এই 22 ডিগ্রি স্বাধীনতার প্রতিটির সাথে মিলে যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ক্ষেত্রের পরিবর্তনগুলি থাম্বের প্রসারণের সাথে সম্পর্কিত, যখন অন্য অঞ্চলের পরিবর্তনগুলি তর্জনীর নড়াচড়ার সাথে সম্পর্কযুক্ত।
এই সংযোগগুলি তৈরি করতে, ব্রেসলেট পরা একজন স্বেচ্ছাসেবক বিভিন্ন অবস্থানে তাদের হাত সরাতেন যখন গবেষকরা স্বেচ্ছাসেবকের চারপাশে থাকা একাধিক ক্যামেরা দিয়ে অঙ্গভঙ্গিগুলি রেকর্ড করেন। ক্যামেরা দ্বারা রেকর্ড করা হাতের অবস্থানের সাথে আল্ট্রাসাউন্ড চিত্রগুলির নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রের পরিবর্তনগুলিকে মিলিয়ে, দলটি হাতের স্বাধীনতার অনুরূপ ডিগ্রির সাথে কব্জিতে চিত্র অঞ্চলগুলিকে লেবেল করতে পারে। কিন্তু এই অনুবাদটি ক্রমাগত করা, এবং বাস্তব সময়ে, মানুষের জন্য একটি অসম্ভব কাজ হবে।
তাই, দলটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার দিকে ঝুঁকছে। তারা একটি AI অ্যালগরিদম ব্যবহার করেছে যা চিত্রের প্যাটার্নগুলিকে চিনতে এবং নির্দিষ্ট লেবেলগুলির সাথে এবং এই ক্ষেত্রে, হাতের স্বাধীনতার বিভিন্ন ডিগ্রিগুলির সাথে সম্পর্কযুক্ত করতে প্রশিক্ষিত হতে পারে। গবেষকরা আল্ট্রাসাউন্ড চিত্রগুলি ব্যবহার করে অ্যালগরিদমকে প্রশিক্ষিত করেছেন যা তারা সাবধানে লেবেল করেছে, একটি নির্দিষ্ট ডিগ্রি স্বাধীনতার সাথে যুক্ত চিত্রের ক্ষেত্রগুলি লক্ষ্য করে। তারা আলট্রাসাউন্ড ইমেজের একটি নতুন সেটে অ্যালগরিদম পরীক্ষা করে দেখেছে যে এটি সংশ্লিষ্ট হাতের নড়াচড়ার সঠিকভাবে পূর্বাভাস দিয়েছে।
গবেষকরা সফলভাবে ব্রেসলেটের সাথে এআই অ্যালগরিদমকে একীভূত করার পরে, তারা অতিরিক্ত স্বেচ্ছাসেবকদের উপর ডিভাইসটি পরীক্ষা করেছেন। নতুন গবেষণার জন্য, আটজন স্বেচ্ছাসেবক বিভিন্ন হাত এবং কব্জির আকারের ব্রেসলেটটি পরেছিলেন যখন তারা আমেরিকান সাইন ল্যাঙ্গুয়েজের 26টি অক্ষরের জন্য চিহ্ন তৈরি করা সহ বিভিন্ন হাত এবং গ্রিপ নড়াচড়া করেছিলেন। তারা একটি টেনিস বল, একটি প্লাস্টিকের বোতল, এক জোড়া কাঁচি এবং একটি পেন্সিলের মতো জিনিসও ধরেছিল। যাই হোক না কেন, ব্রেসলেটটি সঠিকভাবে ট্র্যাক করে এবং হাতের অবস্থানের পূর্বাভাস দেয়।
সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রদর্শন করার জন্য, দলটি একটি সাধারণ কম্পিউটার প্রোগ্রাম তৈরি করেছে যা তারা বেতারভাবে ব্রেসলেট দিয়ে সজ্জিত করেছে। যেহেতু পরিধানকারী পিঞ্চিং এবং আঁকড়ে ধরার গতির মধ্য দিয়ে গেছে, অঙ্গভঙ্গিগুলি কম্পিউটার স্ক্রিনে একটি বস্তুকে জুম ইন এবং আউট করার জন্য অভিযোজিত হয়েছে, প্রকৃতপক্ষে এটিকে মসৃণ এবং অবিচ্ছিন্নভাবে সরানো এবং ম্যানিপুলেট করছে।
গবেষকরা একটি সাধারণ বাণিজ্যিক রোবোটিক হাতের বেতার নিয়ামক হিসাবে ব্রেসলেটটিও পরীক্ষা করেছেন। ব্রেসলেটটি পরার সময়, একজন স্বেচ্ছাসেবক একটি কীবোর্ড বাজানোর গতির মধ্য দিয়ে গিয়েছিল। রোবটটি পিয়ানোতে একটি সাধারণ সুর বাজাতে রিয়েল টাইমে গতিবিধি অনুকরণ করেছিল। একই রোবট একটি টেবিল বাস্কেটবল খেলা খেলতে একজন মানুষের আঙুলের ট্যাপ নকল করতেও সক্ষম হয়েছিল।
ঝাও ব্রেসলেটের হার্ডওয়্যারকে আরও ছোট করার পরিকল্পনা করেছে, সেইসাথে AI সফ্টওয়্যারটিকে আরও অনেক অঙ্গভঙ্গি এবং নড়াচড়ার বিষয়ে প্রশিক্ষিত করার পরিকল্পনা করেছে স্বেচ্ছাসেবকদের কাছ থেকে প্রশস্ত হাতের আকার এবং আকারের। পরিশেষে, দলটি একটি পরিধানযোগ্য হ্যান্ড ট্র্যাকারের দিকে বিল্ডিং করছে যা যে কেউ তারবিহীনভাবে হিউম্যানয়েড রোবট বা ভার্চুয়াল বস্তুগুলিকে উচ্চ দক্ষতার সাথে ব্যবহার করতে পারে।
“আমরা বিশ্বাস করি এটি দক্ষ হাতের নড়াচড়া ট্র্যাক করার সবচেয়ে উন্নত উপায়, পরিধানযোগ্য কব্জি ইমেজিং ব্যবহার করে,” ঝাও বলেছেন৷ “আমরা মনে করি এই পরিধানযোগ্য আল্ট্রাসাউন্ড স্ট্রিপগুলি ভার্চুয়াল বাস্তবতা এবং রোবোটিক হাতগুলির জন্য স্বজ্ঞাত এবং বহুমুখী নিয়ন্ত্রণ প্রদান করতে পারে।”
এই গবেষণাটি আংশিকভাবে এমআইটি, ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ হেলথ, ইউএস ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন, ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ ডিফেন্স, এবং সিঙ্গাপুর-এমআইটি অ্যালায়েন্স ফর রিসার্চ অ্যান্ড টেকনোলজির মাধ্যমে সিঙ্গাপুরের ন্যাশনাল রিসার্চ ফাউন্ডেশন দ্বারা সমর্থিত ছিল।
