מדעני קיימברידג' מפתחים "אגודל שלישי" שיכול להגדיר מחדש את היכולת האנושית

חוקרים מקיימברידג' הראו כי האגודל השלישי, תותב רובוטי, יכול להשתלט במהירות על ידי הציבור, ולשפר את מיומנות הידיים. המחקר מדגיש את החשיבות של עיצוב כולל כדי להבטיח שטכנולוגיות יועילו לכולם, עם ממצאים משמעותיים על ביצועים על פני נתונים דמוגרפיים שונים.

חוקרי קיימברידג' הוכיחו שאנשים יכולים ללמוד במהירות לשלוט באגודל תותב נוסף, המכונה "אגודל שלישי", ולהשתמש בו ביעילות כדי לתפוס ולטפל בחפצים.

הצוות בדק את המכשיר הרובוטי על מגוון רחב של משתתפים, שלדבריהם הוא חיוני כדי להבטיח שטכנולוגיות חדשות יהיו כוללות ויכולות לעבוד עבור כולם.

תחום מתפתח של טכנולוגיה עתידית הוא הגדלת מוטורית – שימוש במכשירים לבישים ממונעים כגון שלדים חיצוניים או חלקי גוף רובוטיים נוספים כדי לקדם את היכולות המוטוריות שלנו מעבר למגבלות הביולוגיות הנוכחיות.

בעוד שמכשירים כאלה יכולים לשפר את איכות החיים של אנשים בריאים שרוצים לשפר את הפרודוקטיביות שלהם, אותן טכנולוגיות יכולות גם לספק לאנשים עם מוגבלויות דרכים חדשות לתקשר עם הסביבה שלהם.

פרופסור תמר מקין מהיחידה לקוגניציה ומדעי המוח של המועצה למחקר רפואי (MRC) באוניברסיטת קיימברידג' אמרה: "הטכנולוגיה משנה את עצם ההגדרה שלנו של מה זה אומר להיות אנושי, כאשר מכונות הופכות יותר ויותר לחלק מחיי היומיום שלנו, וכן אפילו את המוח והגוף שלנו.

"טכנולוגיות אלו פותחות הזדמנויות חדשות ומלהיבות שיכולות להועיל לחברה, אך חיוני שנשקול כיצד הן יכולות לעזור לכל האנשים באופן שווה, במיוחד קהילות שוליות שלעתים קרובות אינן נכללות במחקר ופיתוח חדשנות. כדי להבטיח שלכולם תהיה הזדמנות להשתתף ולהפיק תועלת מההתקדמות המלהיבה הללו, עלינו לשלב ולמדוד במפורש את ההכללה בשלבים המוקדמים ביותר של תהליך המחקר והפיתוח".

דני קלוד, משתף פעולה במעבדתו של פרופסור מאקין, פיתח את האגודל השלישי, אגודל רובוטי נוסף שמטרתו להגדיל את טווח התנועה של הלובש, לשפר את יכולת האחיזה שלו ולהרחיב את כושר הנשיאה של היד. זה מאפשר למשתמש לבצע משימות שעלולות להיות מאתגרות אחרת או בלתי אפשריות להשלים ביד אחת או לבצע משימות מורכבות מרובות ידיים ללא צורך בתיאום עם אנשים אחרים.

פיתוח ופונקציונליות של האגודל השלישי

האגודל השלישי מולבש בצד הנגדי של כף היד לאגודל הביולוגי ונשלט על ידי חיישן לחץ המוצב מתחת לכל בוהן או רגל גדולה. לחץ מהבוהן הימנית מושך את האגודל על פני היד, בעוד הלחץ המופעל עם הבוהן השמאלית מושך את האגודל כלפי מעלה לכיוון האצבעות. מידת התנועה של האגודל פרופורציונלית ללחץ המופעל, ושחרור הלחץ מחזיר אותו למקומו המקורי.

בשנת 2022, הייתה לצוות ההזדמנות לבחון את האגודל השלישי בתערוכת הקיץ השנתית של החברה המלכותית למדעי הקיץ, שבה יכלו חברי הציבור בכל הגילאים להשתמש במכשיר במהלך משימות שונות. התוצאות מתפרסמות היום ב מדע רובוטיקה.

במהלך חמישה ימים, הצוות בדק 596 משתתפים, בני שלוש עד 96 שנים וממגוון רחב של רקעים דמוגרפיים. מתוכם, רק ארבעה לא היו מסוגלים להשתמש באגודל השלישי, בין אם הוא לא התאים את ידם בצורה מאובטחת, או משום שלא הצליחו לשלוט בה עם הרגליים (חיישני הלחץ שפותחו במיוחד עבור התערוכה לא התאימו לילדים קלים מאוד ).

המשתתפים קיבלו עד דקה כדי להכיר את המכשיר, ובמהלכו הצוות הסביר כיצד לבצע אחת משתי משימות.

המשימה הראשונה כללה איסוף יתדות מלוח יתדות אחד בכל פעם עם האגודל השלישי בלבד והנחתם בסל. המשתתפים התבקשו להזיז כמה שיותר יתדות תוך 60 שניות. 333 משתתפים השלימו משימה זו.

המשימה השנייה כללה שימוש באגודל השלישי יחד עם היד הביולוגית של הלובש כדי לתפעל ולהזיז חמישה או שישה חפצי קצף שונים. האובייקטים היו בצורות שונות שדרשו מניפולציות שונות לשימוש, מה שהגדיל את מיומנות המשימה. שוב, המשתתפים התבקשו להעביר כמה שיותר חפצים לתוך הסל תוך 60 שניות לכל היותר. 246 משתתפים השלימו משימה זו.

כמעט כולם הצליחו להשתמש במכשיר מיד. 98% מהמשתתפים הצליחו לתמרן אובייקטים בהצלחה באמצעות האגודל השלישי בדקת השימוש הראשונה, כאשר רק 13 משתתפים לא הצליחו לבצע את המשימה.

תובנות ביצועים על פני דמוגרפיה

רמות היכולות בין המשתתפים היו מגוונות, אבל לא היו הבדלים בביצועים בין המינים, וגם הידידות לא שינתה את הביצועים – למרות שהאגודל תמיד ענד על יד ימין. לא הייתה הוכחה מוחלטת לכך שאנשים שעשויים להיחשב 'טובים עם הידיים' – למשל, הם למדו לנגן על כלי נגינה, או שעבודתם כללה מיומנות ידנית – היו טובים יותר במשימות.

למבוגרים ולצעירים הייתה רמה דומה של יכולת בשימוש בטכנולוגיה החדשה, אם כי חקירה נוספת רק בטווח הגילאים של המבוגרים גילתה ירידה בביצועים עם העלייה בגיל. החוקרים אומרים שהשפעה זו עשויה לנבוע מההידרדרות הכללית ביכולות סנסומוטוריות וקוגניטיביות הקשורות להזדקנות ועשויות לשקף גם קשר דורי לטכנולוגיה.

הביצועים היו בדרך כלל גרועים יותר בקרב ילדים צעירים יותר. שישה מתוך 13 המשתתפים שלא יכלו להשלים את המשימה היו מתחת לגיל 10 שנים, ומתוך אלו שהשלימו את המשימה, הילדים הקטנים נטו לתפקוד גרוע יותר בהשוואה לילדים גדולים יותר. אבל אפילו ילדים גדולים יותר (בגילאי 12-16) נאבקו יותר ממבוגרים צעירים.

דני אמר: "הגדלה עוסקת בעיצוב מערכת יחסים חדשה עם טכנולוגיה – יצירת משהו שמתרחב מעבר להיותו רק כלי להפוך להרחבה של הגוף עצמו. בהתחשב במגוון הגופים, חיוני ששלב העיצוב של טכנולוגיה לבישה יהיה כוללני ככל האפשר. לא פחות חשוב שהמכשירים הללו יהיו נגישים ופונקציונליים עבור מגוון רחב של משתמשים. בנוסף, הם צריכים להיות קלים לאנשים ללמוד ולהשתמש בהם במהירות."

מחברת שותפה לוסי דאודל, גם היא מהיחידה לקוגניציה ומדעי המוח של MRC, הוסיפה: "אם הגדלה מוטורית – ואפילו אינטראקציות בין אדם למכונה – יהיו מוצלחות, הם יצטרכו להשתלב בצורה חלקה עם היכולות המוטוריות והקוגניטיביות של המשתמש. . נצטרך לקחת בחשבון גילאים שונים, מגדרים, משקל, אורחות חיים, מוגבלויות – כמו גם הרקע התרבותי, הפיננסי של אנשים, ואפילו אהבות או לא אוהבות של טכנולוגיה. בדיקה גופנית של קבוצות גדולות ומגוונות של אנשים חיונית להשגת מטרה זו".

יש אינספור דוגמאות לכך שחוסר בשיקולי עיצוב כוללניים הוביל לכשל טכנולוגי:

• הוכח כי מערכות זיהוי דיבור אוטומטיות הממירות שפה מדוברת לטקסט מבצעות האזנה טובה יותר לקולות לבנים על פני קולות שחורים.
• חלק מטכנולוגיות המציאות הרבודה נמצאו פחות יעילות עבור משתמשים בעלי גווני עור כהים יותר.
• נשים עומדות בפני סיכון בריאותי גבוה יותר מתאונות דרכים, בשל מושבי רכב וחגורות בטיחות שנועדו בעיקר להכיל בובות בגודל גבר "ממוצע" במהלך מבחני ריסוק.
• כלים חשמליים מסוכנים וכלים תעשייתיים המיועדים לשימוש או אחיזה דומיננטיים ביד ימין הביאו ליותר תאונות כאשר הם מופעלים על ידי שמאליים שנאלצו להשתמש בידם הלא דומיננטית.

מחקר זה מומן על ידי מועצת המחקר האירופית, Wellcome, מועצת המחקר הרפואי ומועצת המחקר להנדסה ומדעי הפיזיקה.