I ricercatori del MIT hanno sviluppato un bracciale innovativo che utilizza adesivi a ultrasuoni per tracciare i movimenti della mano in tempo reale, consentendo il controllo wireless di mani robotiche e oggetti virtuali. Questa tecnologia supera i limiti dei precedenti sistemi di motion capture, offrendo una precisione senza precedenti grazie all'imaging diretto di muscoli, tendini e legamenti del polso.
Come gli adesivi a ultrasuoni catturano i movimenti della mano
Il professor Xuanhe Zhao e il suo team hanno progettato un dispositivo indossabile che combina un miniaturizzato trasduttore a ultrasuoni con un idrogel adesivo sicuro per la pelle. Mentre l'utente muove la mano, il bracciale produce immagini ecografiche dettagliate dei tessuti interni del polso. Un algoritmo di intelligenza artificiale, addestrato su migliaia di immagini etichettate manualmente, traduce istantaneamente queste immagini nelle corrispondenti posizioni delle dita e del palmo. Come spiega Gengxi Lu, ex postdoc del MIT e primo autore dello studio: "I tendini e i muscoli del polso sono come fili che tirano i burattini, ossia le dita. Fotografando lo stato dei fili, possiamo determinare la posizione della mano".
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Controllo in tempo reale di mani robotiche e oggetti virtuali
Nelle dimostrazioni, una persona che indossa il bracciale può controllare senza fili una mano robotica, replicandone gesti e movimenti. Il sistema ha permesso di suonare una melodia su un pianoforte digitale e di lanciare un mini canestro in un canestro da scrivania. Inoltre, l'utente può manipolare oggetti su uno schermo, ad esempio ingrandendo o rimpicciolendo un oggetto virtuale semplicemente unendo le dita. Il dispositivo attuale ha le dimensioni di un telefono cellulare, ma il team sta lavorando per miniaturizzarlo ulteriormente. Parallelamente, intendono ampliare il dataset di movimenti con volontari di diverse dimensioni e forme di mano, per migliorare la robustezza dell'algoritmo.
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Applicazioni future in chirurgia robotica e realtà virtuale
Questa tecnologia apre la strada a numerose applicazioni. I ricercatori prevedono di creare un vasto archivio di movimenti della mano per addestrare robot umanoidi in compiti delicati, come interventi chirurgici. In ambito di progettazione e videogiochi, il bracciale potrebbe permettere interazioni intuitive con oggetti virtuali. Come afferma Xuanhe Zhao: "Crediamo che questo sia il metodo più avanzato per tracciare il movimento della mano, attraverso l'imaging indossabile del polso. Questi bracciali a ultrasuoni possono fornire controlli intuitivi e versatili per la realtà virtuale e le mani robotiche". Per approfondire altre innovazioni del MIT nel campo della biotecnologia, leggi l'articolo sul test del respiro per la polmonite e sui mini fegati iniettabili. Per maggiori dettagli sullo studio originale, consulta l'articolo su MIT Technology Review.
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