Hành động tưởng chừng rất bình thường ấy thực ra có được nhờ sự phối hợp của 34 cơ, 27 khớp và hơn 100 gân cùng dây chằng trong bàn tay của bạn. Thực tế, bàn tay là bộ phận linh hoạt nhất của cơ thể chúng ta. Việc mô phỏng những cử chỉ tinh vi và đa dạng của chúng từ lâu đã là một thách thức lớn trong lĩnh vực robot và thực tế ảo.

Hiện nay, các kỹ sư tại MIT đã thiết kế một vòng đeo tay sử dụng siêu âm có khả năng theo dõi chính xác chuyển động bàn tay của người đeo theo thời gian thực. Thiết bị này tạo ra hình ảnh siêu âm của các cơ, gân và dây chằng ở cổ tay khi bàn tay di chuyển, đồng thời được kết hợp với một thuật toán trí tuệ nhân tạo liên tục chuyển đổi các hình ảnh đó thành vị trí tương ứng của năm ngón tay và lòng bàn tay.

Các nhà nghiên cứu có thể huấn luyện vòng đeo tay để “học” các chuyển động tay của người dùng và thiết bị này có thể truyền thông tin đó theo thời gian thực tới một robot hoặc môi trường ảo.

Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã cho thấy một người đeo vòng có thể điều khiển không dây một bàn tay robot. Khi người đó cử động hoặc chỉ tay, robot sẽ thực hiện tương tự. Theo kiểu tương tác giống như điều khiển rối từ xa, người đeo có thể khiến robot chơi một giai điệu đơn giản trên đàn piano và ném một quả bóng rổ nhỏ vào rổ trên bàn. Với cùng chiếc vòng đeo tay, người dùng cũng có thể thao tác với các đối tượng trên màn hình máy tính, chẳng hạn như chụm các ngón tay lại để phóng to hoặc thu nhỏ một vật thể ảo.

Nhóm nghiên cứu đang sử dụng vòng đeo tay này để thu thập dữ liệu chuyển động bàn tay từ nhiều người dùng hơn, với các kích thước bàn tay, hình dạng ngón tay và cử chỉ khác nhau. Họ hình dung việc xây dựng một bộ dữ liệu lớn về chuyển động tay, có thể được khai thác, chẳng hạn, để huấn luyện robot hình người thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi sự khéo léo, như tiến hành một số thủ thuật phẫu thuật nhất định. Vòng đeo siêu âm này cũng có thể được sử dụng để cầm nắm, thao tác và tương tác với các vật thể trong trò chơi điện tử, các ứng dụng thiết kế hoặc những môi trường ảo khác.

“Chúng tôi cho rằng công trình này có thể tạo ra tác động ngay lập tức trong việc thay thế các kỹ thuật theo dõi bàn tay bằng các vòng đeo siêu âm trong thực tế ảo và thực tế tăng cường,” Xuanhe Zhao, Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí Uncas và Helen Whitaker tại MIT, cho biết. “Nó cũng có thể cung cấp một lượng dữ liệu huấn luyện khổng lồ cho các robot hình người có khả năng vận động khéo léo.”

Zhao, Gengxi Lu và các cộng sự đã trình bày thiết kế mới của vòng đeo tay trong một bài báo được công bố trên tạp chí Nature Electronics.