Ideato un bracciale in grado di riconoscere all'istante i gesti della mano

Salute e Benessere
news.berkeley.edu - Rabaey Lab

Si tratta di un particolare dispositivo flessibile che, attraverso una serie specifica di biosensori, permette “di leggere i segnali elettrici muscolari in 64 punti diversi dell'avambraccio”. A metterlo a punto i ricercatori dell’Università della California a Berkeley, del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Bologna. Il bracciale potrebbe essere utilizzato per controllare protesi artificiali, ma anche aprire la strada alla creazione di nuove interfacce per l’interazione tra uomo e macchine

Un bracciale particolare, in grado di riconoscere istantaneamente i gesti della mano, “leggendo” in sostanza i segnali che dal cervello viaggiano attraverso l’avambraccio. Si tratta di un dispositivo messo a punto grazie al lavoro congiunto dei ricercatori dell’Università della California a Berkeley, del Politecnico di Zurigo e dell’Università di Bologna, in uno studio i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica “Nature Electronics”.

Il funzionamento del bracciale

approfondimento

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Il dispositivo, come si legge in un comunicato diffuso proprio sul sito dell’ateneo bolognese, potrebbe essere utilizzato non solo per controllare protesi artificiali, ma potrebbe anche apre la strada alla creazione di nuove interfacce per l’interazione tra uomo e macchine, da computer senza tastiera fino ad automobili prive di volante. E’ capace di rilevare movimenti come il pollice in su, il pugno chiuso, il palmo aperto oppure ancora singoli movimenti delle dita. “Il dispositivo che abbiamo realizzato connette la tecnologia dei biosensori indossabili con algoritmi di intelligenza artificiale: in questo modo il sistema è in grado di riconoscere fino a 21 diversi segnali della mano”, ha raccontato Simone Benatti, ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi", presso UniBo. I ricercatori, per realizzare questo speciale bracciale, sono partiti da un primo prototipo simile, già sviluppato proprio all’Alma Mater di Bologna nel 2015, integrando un algoritmo di “pattern recognition su un sistema protesico”. Da qui, il team di ricerca ha messo a punto il bracciale flessibile che, attraverso una serie specifica di biosensori, permette “di leggere i segnali elettrici muscolari in 64 punti diversi dell'avambraccio”. Il dispositivo, una volta aver riconosciuto i movimenti, elabora i segnali attraverso una piattaforma a basso consumo che, proprio attraverso algoritmi di intelligenza artificiale, riesce ad associarli a specifici gesti della mano.

Le fibre muscolari sollecitate

Nello specifico, hanno spiegato gli studiosi, quando si vuole muovere una mano, il cervello invia una serie di segnali elettrici che viaggiano attraverso i neuroni del collo e delle spalle, sino a giungere alle fibre muscolari del braccio e della mano stessa. "Gli elettrodi presenti nel bracciale sono in grado di rilevare questo campo elettrico", ha poi aggiunto Benatti. "Il dispositivo non riesce ad individuare esattamente quali fibre muscolari vengono eccitate, ma l'insieme dei segnali raccolti ci permette comunque di mappare i gesti effettuati". Jan Rabaey, professore dell'Università della California a Berkeley e tra i coordinatori dello studio, ha sottolineato come in questo sistema, i ricercatori abbiano “implementato un processo in cui l'apprendimento non avviene in remoto, ma sul dispositivo stesso, in modo estremamente rapido". Per l’esperto, "nella maggior parte dei casi è quindi sufficiente eseguire i movimenti della mano una sola volta perché il sistema inizi a riconoscere i gesti, e in seguito ogni ripetizione tende a migliorare le performance dell’algoritmo in un processo di apprendimento continuo", ha spiegato.

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