স্মার্ট গ্লাভ অভূতপূর্ব নির্ভুলতার সাথে হাতের নড়াচড়া ট্র্যাক করে – ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

একটি স্মার্ট গ্লাভ যা অভূতপূর্ব নির্ভুলতার সাথে আঙুল, হাত এবং কব্জির নড়াচড়া ট্র্যাক করে কানাডার ইউনিভার্সিটি অফ ব্রিটিশ কলাম্বিয়া (ইউবিসি) এর গবেষকরা তৈরি করেছেন এবং টেক্সাভি টেকনোলজিস. ধোয়া যায় এমন ডিভাইসটি পৃথক সেন্সর ফাইবারগুলির সাথে এমবেড করা হয় যা উপাদানের প্রসারিত এবং চাপের ক্ষুদ্র পরিবর্তনগুলিতে সাড়া দেয়। সেন্সরগুলি ওয়্যারলেসভাবে এই তথ্যটিকে একটি মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমে প্রেরণ করে যা হাতের সূক্ষ্ম স্কেলের গতিবিধি প্রায় অবিলম্বে অনুমান করে।

দূরবর্তীভাবে গতিবিদ্যা ক্যাপচার করা এবং রোবোটিক্স এবং ভার্চুয়াল বাস্তবতার জন্য হাত কীভাবে বস্তুর সাথে যোগাযোগ করে সে সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করার পাশাপাশি, গ্লোভ স্ট্রোক এবং অন্যান্য রোগীদের হাতের নড়াচড়া এবং আঁকড়ে ধরার শক্তি মূল্যায়নের জন্য একটি সরঞ্জাম সরবরাহ করে। এই ধরনের মূল্যায়ন রোগীদের তাদের হাতের গতিশীলতার কার্যকারিতা উন্নত করার জন্য তাদের কোন আন্দোলনগুলিতে ফোকাস করতে হবে সে সম্পর্কে প্রতিক্রিয়া পেতে সাহায্য করতে পারে।

নতুন ডিজাইনে, দ্বারা নির্মিত পেম্যান সার্বতি এবং তার দল, অসংখ্য কাস্টম-মেড ফাইবার সেন্সর আঙুলের জয়েন্ট, আঙুলের ডগা, কব্জি এবং হাতের তালুর উপরে থাকা পয়েন্টগুলিতে গ্লাভের প্রসারিত কাপড়ের মধ্যে সেলাই করা হয়েছে। জয়েন্টগুলোতে নড়াচড়া বা কোনো বস্তুর সাথে হাতের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট চাপ, কাপড়ে প্রসারিত করে। সেন্সরগুলি তাদের মূল দৈর্ঘ্যের 0.005% কম এবং 155% পর্যন্ত প্রসারিত সনাক্ত করতে পারে। এই সমস্ত সেন্সরগুলি, গ্লাভের পিছনে একটি বেতার প্রক্রিয়াকরণ বোর্ডের সাথে প্রসারিত সংযোগকারীর মাধ্যমে সংযুক্ত, একটি অ্যালগরিদমে ডেটা ফিড করে যা 1.4° এর নির্ভুলতার সাথে যৌথ কোণগুলি অনুমান করে। আউটপুট হল হাতের আকৃতির একটি 3D চিত্র যা গতিশীলভাবে গ্লাভ পরিধানকারীর গতিবিধি অনুসরণ করে।

ভাল সুতা বুনন

Servati এবং তার সহকর্মীরা হেলিকাল সেন্সর সুতা নামে বিশেষ ফাইবার তৈরি করেছেন, যা পরিধানযোগ্য টেক্সটাইল সেন্সরে ব্যবহৃত উপকরণগুলির কার্যকারিতা নির্ভুলতা উন্নত করে। এই প্রসারিত সুতাগুলি হেলিকাল আকারে ধাতু-প্রলিপ্ত ন্যানোফাইবার দিয়ে মোড়ানো একটি ইলাস্টিক কোর নিয়ে গঠিত। একটি পলিমার ম্যাট্রিক্স এবং ইলাস্টোমার শেল কাঠামোটিকে একত্রে আবদ্ধ করে, স্থায়িত্ব, গতিশীল পরিসীমা এবং প্রসার্য শক্তি প্রদান করে। বাহ্যিক স্ট্রেচিং/চাপ-মুক্ত করার চক্রগুলি আবদ্ধ-একত্রে থাকা ধাতব ন্যানোফাইবারগুলির যোগাযোগের ক্ষেত্রকে পরিবর্তন করে, যার ফলে তাদের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পরিবর্তন হয়। স্মার্ট গ্লাভস তৈরি করতে এই সুতাগুলি নাইলন-পলিয়েস্টার-স্প্যানডেক্সের দুটি স্তরের মধ্যে সেলাই করা হয়েছিল।

মোশন-ক্যাপচার ক্যামেরা সিস্টেম ব্যবহার করে, গবেষকরা বিভিন্ন হাতের মাপের পাঁচ অংশগ্রহণকারীর হাতের নড়াচড়ার তিন মিলিয়নেরও বেশি ফ্রেম সংগ্রহ করেছেন। তারা স্মার্ট গ্লাভস পরেছিল যা 16 পয়েন্টে দৃশ্যমান লেবেল দিয়ে চিহ্নিত ছিল। অংশগ্রহণকারীরা বস্তুগুলি আঁকড়ে ধরেছে, অঙ্গভঙ্গির মধ্যে স্যুইচ করেছে এবং এলোমেলোভাবে তাদের আঙ্গুলগুলি সরিয়ে নিয়েছে। একটি নিউরাল-নেটওয়ার্ক আর্কিটেকচার দৃশ্যমান চিত্রগুলিকে একই সাথে সংগৃহীত সেন্সর ডেটাতে ম্যাপ করে, যার ফলে একটি মেশিন লার্নিং মডেল যা সেন্সর সুতা দ্বারা পরিমাপ করা স্ট্রেন ডেটা থেকে হাতের জয়েন্ট কোণ এবং স্পর্শকাতর তথ্য অনুমান করে।

“নির্ভুলতার সাথে দক্ষ হাত এবং আঙুলের নড়াচড়া ক্যাপচার করা খুব কঠিন কাজ। বর্তমান ক্যামেরা-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি ব্যয়বহুল এবং সীমিত ক্ষেত্রের দৃষ্টিভঙ্গি নিয়ে সমস্যা রয়েছে,” সার্বতি বলেছেন। ন্যূনতম বিলম্বের সাথে নড়াচড়ার সময় আঙ্গুল এবং কব্জির কোণগুলি অনুমান করার জন্য গ্লোভটি বাজারে সবচেয়ে সঠিক নকশা। এটি স্বর্ণ-মান ক্যামেরা সরঞ্জামের নির্ভুলতার সাথে মেলে।

দস্তানা পরা বিষয়গুলিও পরীক্ষা করে যে কীভাবে দস্তানাটি দৈনন্দিন কাজের সাথে সম্পর্কিত নির্দিষ্ট গতিবিধি ক্যাপচার করতে পারফর্ম করে। ডিভাইসটি 98% নির্ভুলতার সাথে একটি এলোমেলো পৃষ্ঠে বহু-আঙ্গুলের নড়াচড়ার মাধ্যমে "টাইপ করা" শব্দ সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল; এটি অনুমান করেছে 100% নির্ভুলতার সাথে আমেরিকান সাইন ল্যাঙ্গুয়েজ থেকে অভিযোজিত 95টি স্থির এবং গতিশীল অঙ্গভঙ্গি। এটি 34টি বস্তুও শনাক্ত করেছে - যার মধ্যে মগ, গ্লাস, বেসবল এবং টেনিস বল রয়েছে - হাতের আকৃতি এবং ফোর্স থেকে 98% নির্ভুলতা।

ধুয়ে ফেলুন, ধুয়ে ফেলুন, পুনরাবৃত্তি করুন

গ্লাভের একটি ব্যবহার স্ট্রোক এবং আংশিক হাতের গতিশীলতা হারিয়েছেন এমন রোগীদের সহায়তা করতে পারে। সহ ক্লিনিকাল বিশেষজ্ঞদের সাথে কাজ করা জেনিস ইঞ্জি, যিনি ইউবিসি ডিপার্টমেন্ট অফ মেডিসিনে স্ট্রোক পুনর্বাসনে বিশেষজ্ঞ, সার্বতী এবং তাঁর দল দেখেছেন যে অনেক রোগীর তাদের হাতের নড়াচড়া এবং ধরন শক্তির মূল্যায়ন করার জন্য একটি সঠিক উপায় প্রয়োজন। দূরবর্তীভাবে এই মূল্যায়নগুলি সম্পাদন করা এবং ব্যায়ামের রুটিনগুলি সংশোধন করা বা সম্মতি মূল্যায়ন করা পারকিনসন্স এবং অন্যান্য হাত চলাফেরার সমস্যায় আক্রান্ত রোগীদের সাহায্য করতে পারে।

"এটি এমনকি ক্লিনিকে করা খুব কঠিন, এবং এটি সঠিকভাবে এবং দূরবর্তীভাবে করার জন্য কিছুই বিদ্যমান নেই," সার্বতি বলেছেন৷

সেন্সর-ঢাকা দস্তানা আরও ভাল কৃত্রিম হাতের দিকে নিয়ে যেতে পারে

পরিধানযোগ্য ডিভাইসগুলি ক্লিনিকাল কাজের জন্য আকর্ষণীয়, কিন্তু অনেক ডিজাইনে ব্যবহারিক ব্যবহারের জন্য প্রয়োজনীয় নির্ভরযোগ্যতা, নির্ভুলতা এবং ধোয়ার ক্ষমতা নেই। বারবার জল এবং ডিটারজেন্টে ভিজিয়ে ও নাড়ার পরে, এবং বারবার মেশিন লন্ডারিং চক্রের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, Servati এর গ্লাভ সেন্সর কর্মক্ষমতা 10% এর কম পরিবর্তন অনুভব করেছে।

"এই প্রযুক্তিটি একটি টেকসই এবং ধোয়া যায় এমন আকারে বিকাশ করা সত্যিই উত্তেজনাপূর্ণ যা মানব-কম্পিউটার মিথস্ক্রিয়াতে একটি বড় লাফ তৈরি করতে পারে এবং ক্যামেরার প্রয়োজন ছাড়াই বস্তুর সাথে মিথস্ক্রিয়াকে সঠিকভাবে উপস্থাপন করার সম্ভাবনা তৈরি করতে পারে," সার্বতি বলেছেন৷

সুব্রামানিয়ান সুন্দরম, বোস্টন ইউনিভার্সিটির বায়োলজিক্যাল ডিজাইন সেন্টারের একজন গবেষক, যিনি এই গবেষণায় জড়িত ছিলেন না, বলেছেন যে এই ফাইবারগুলির কার্যকারিতা দৈনন্দিন ব্যবহারের পরিস্থিতিতে কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা অধ্যয়ন করা নির্ভরযোগ্য টেক্সটাইল তৈরি করার জন্য "ফোকাস করার সঠিক দিক" যা মানুষ বারবার ব্যবহার করতে পারে। . যদিও যৌথ কোণের পরিমাণগত ত্রুটি অনুমান সম্ভাব্য চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা, তিনি বিশ্বাস করেন যে এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশনগুলি এখনও অনেক দূরে। "মূল চ্যালেঞ্জ, এই কাজের জন্য অনন্য নয়, নির্দিষ্ট সেটিংস নির্ধারণ করা যেখানে এই ধরনের প্রযুক্তি সমালোচনামূলকভাবে প্রয়োজন," তিনি বলেছেন।

কাজ বর্ণনা করা হয় প্রকৃতি মেশিন বুদ্ধি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/smart-glove-tracks-hand-movements-with-unprecedented-accuracy/