Secutech 2019
活动+
 

义肢研发导入AI技术 助截肢者重新站起来

北卡罗来纳州立大学(NCSU)研究团队研发出以AI调整义肢的技术。NCState YouTube

截肢者需仰赖义肢帮助他们的生活重新上轨道,不过以目前的技术,义肢装上后需要很长时间的人工微调,患者来回跑医院耗时费力。现在有研究团队导入AI技术缩短调整时程,是截肢者的一大福音。

据IEEE Spectrum报导,北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)生物医学工程教授Helen Huang和团队运用AI强化学习(reinforcement learning)技术,加快义肢在穿戴者身上的调整过程,提升精准度与舒适度,并已在小规模临床实验上获得好成果。

一般而言,截肢者在戴上义肢后,需要真人技师花上好几个小时的工作时间手动调整,好与患者的走路习惯同步。该团队的研发成果让AI强化学习技术自动调整机器膝盖,10分钟内就帮助穿戴者在平坦地面上顺畅行走。

研究团队指出,义肢微调的过程牵涉到多个机器义肢施力与动作相关的参数,譬如定义了机器膝盖僵硬度或前后摆动幅度的数值等等。以前述机器膝盖的案例为例,就牵涉到12种参数的动态组合,全都需要不断试误、调整。

目前团队的AI系统已经能从截肢膝盖上的传感器所搜集到的数据中归纳出特定动作模式,并自动在算法中设下限制,避免义肢穿戴者不舒服或跌倒。他们的下一步是让义肢使用者能够反馈,告诉AI算法某个走路模式比较好或比较不舒服。

尽管临床试验成果令人兴奋,但是仍有瓶颈需要克服。譬如可餵入AI系统强化学习的数据不够多。

以Google旗下DeepMind同样运用强化学习技术的AlphaZero系统来说,他们有上百万的棋局资料可以拿来训练系统;相较之下,训练AI调整机器膝盖必须有截肢者穿戴义肢行走的数据为依归,但是真人无法负荷长时间行走,让AI搜集资料。

更多关键字报导: 人工智能 机械义肢 智能医材