Environ un million d'Américains souffrant de blessures ou de handicaps liés à l'âge ont besoin de quelqu'un pour les aider à manger. Maintenant, des ingénieurs financés par NIBIB ont enseigné à un robot les stratégies nécessaires pour ramasser de la nourriture avec une fourchette et la livrer avec précaution à la bouche d'une personne.

Siddhartha Srinivasa, Doctorat., le Boeing Endowed Professor à la School of Computer Science and Engineering de l'Université de Washington, est connu comme un roboticien passionné qui construit des systèmes robotiques complets qui intègrent la perception, Planification, et le contrôle pour exécuter des fonctions pratiques dans le monde réel. Actuellement, Srinivasa et son équipe se sont tournés vers le million de personnes aux États-Unis seulement qui ont besoin de quelqu'un pour les aider à manger.

Leur développement d'un robot nommé ADA, qui fait référence à son bras agile d'assistance, est rapporté dans le numéro d'avril de Lettres de robotique et d'automatisation IEEE .

Dit Grace Peng, Doctorat., directeur du programme NIBIB en modélisation mathématique, Simulation, et Analyse, « Nous avons soutenu le travail exceptionnel de ce groupe pour développer des systèmes de contrôle de fauteuil roulant basés sur la compréhension de l'intention de l'utilisateur. Cet article actuel brosse un excellent tableau des paramètres qui doivent être pris en compte d'un point de vue technique pour développer un robot d'alimentation. »

Au début de la conception d'ADA, les ingénieurs ont réalisé qu'ils devaient partir de zéro. Dans ce cas, Ground Zero embrochait des morceaux de nourriture sur une fourchette. Ils ont commencé par regarder, mesure, et cataloguer comment les gens le font. Pas tout à fait surprenant pour les ingénieurs formés, différentes stratégies d'embrochement ont été utilisées en fonction de la taille, forme, raideur, souplesse, et d'autres propriétés physiques des aliments qui comprenaient les fraises, morceaux de banane, cubes de melon, lamelles de céleri, et des carottes miniatures.

L'équipe a utilisé les données collectées sur les stratégies que les gens utilisent pour manger différents aliments pour programmer ADA afin d'identifier avec précision chaque élément dans une assiette, puis effectuez les mouvements optimaux qui permettent d'embrocher avec succès chaque article et de le livrer à la bouche du destinataire. Par exemple, contrairement à une fraise, qui est plus solide, la douceur d'un morceau de banane nécessitait de l'embrocher en biais pour éviter que le morceau ne glisse simplement de la fourchette.

Les lamelles de céleri nécessitaient une approche spécifique à la fois pour embrocher et livrer correctement la nourriture à la bouche. Le robot a appris à enfoncer la fourche dans une extrémité de la bande, puis soulevez et tournez le morceau de sorte que l'extrémité opposée du céleri, loin des dents acérées de la fourche, a été proprement présenté au destinataire.

Le travail du groupe vise à aider les personnes incapables d'accomplir des tâches essentielles à vivre de manière plus autonome. Dit Srinivasa, "Nous pensons que nos technologies peuvent aider les personnes dépendantes d'un soignant pour les nourrir chaque jour à retrouver une certaine indépendance et le contrôle de leur vie."

En plus de cet objectif important, Srinivasa souligne que l'ADA peut également être une aide pour les soignants souvent surchargés, qui, dans ce cas, il pourrait installer la nourriture et le robot, puis s'occuper d'autres tâches ou se concentrer sur la socialisation avec les clients. « De cette façon, nous considérons ADA comme une solution gagnant-gagnant pour les soignants et leurs clients, qui améliorera en fin de compte l'expérience de toutes les personnes impliquées, d'autant plus que la population du pays vieillit et que la nécessité d'optimiser les stratégies de soins augmente.

Avant la publication des résultats de l'équipe de recherche en avril, le développement d'ADA a remporté le prix de la meilleure démonstration lors de la réunion Neural Information Processing Systems en décembre 2018, et le prix du meilleur article technique lors de la conférence internationale conjointe de l'Association for Computing Machinery / Institute of Electrical and Electronics Engineers sur l'interaction homme-robot en mars 2019.