佐治亚理工学院的研究人员借助人工智能,为外骨骼设备研发带来重大突破,让开发、改进并部署可穿戴机器人帮助行动不便者变得更为实际。此前,制造实用可穿戴机器人设备,驱动系统的计算机大脑训练耗时耗钱,还需专门实验室收集海量人体数据。且系统更改改进就得重新收集数据训练,成本高昂,现实应用不切实际。

如今,佐治亚理工学院工程师和计算机科学家开发出一种人工智能工具,能把海量现有人体运动数据转化为功能性外骨骼控制器,无需数据收集、重新训练,也无需为特定设备投入大量额外实验室时间。研究成果打造的外骨骼“大脑”,在髋关节和膝关节运动辅助上性能堪比市面上最好的控制器,相关成果于11月19日发表在《科学机器人》杂志上。
该研究由前博士生基顿·舍佩雷尔领导,众多研究人员参与,还与交互式计算学院团队合作开发了关键AI系统。他们使用名为CycleGAN的AI技术,将人们不穿戴外骨骼时的运动数据集与穿戴时的运动方式关联,预测机器人辅助量。新型人工智能模型无需像之前研发高性能控制器那样,花费数年收集使用数据,它能即时检测估算用户关节运动和施加的力,外骨骼将力提升高达20%。
这项研究意义重大,不仅加速实验室研究,还为其他机器人专家部署控制器打开大门。其成果不仅适用于腿部外骨骼,还能应用到上肢系统、假肢系统甚至自主机器人上。研究人员期待与行业伙伴合作,尽快将控制器部署到实际系统。
更多信息: Keaton L. Scherpereel 等人,《深度领域自适应消除任务无关可穿戴机器人控制所需的昂贵数据》,《科学机器人》(2025)。期刊信息: 《科学机器人学》













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