- Các nhà nghiên cứu Cambridge đã thử nghiệm ngón cái robot bổ sung Third Thumb với người tham gia phổ thông, xác nhận rằng họ có thể cầm nắm và thao tác vật thể dù hầu như không cần đào tạo riêng
- Thiết bị được đeo ở lòng bàn tay phía đối diện ngón cái sinh học, và cảm biến áp lực ở hai bàn chân điều khiển chuyển động ngang qua bàn tay cũng như chuyển động hướng lên các ngón tay
- Tại Royal Society Summer Science Exhibition năm 2022, 596 người từ 3 đến 96 tuổi đã tham gia trong 5 ngày, và 98% thao tác thành công với vật thể trong vòng 1 phút đầu tiên sử dụng
- Giới tính, tay thuận, nghề nghiệp đòi hỏi sự khéo léo của bàn tay hoặc kinh nghiệm học nhạc cụ không cho thấy liên quan rõ rệt đến kết quả nhiệm vụ, nhưng những người tham gia nhỏ tuổi nhìn chung gặp khó khăn hơn
- Công nghệ tăng cường vận động dạng đeo cần kiểm chứng tính bao trùm ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu, có xét đến tuổi tác, tình trạng cơ thể, khuyết tật, lối sống, nền tảng văn hóa và tài chính
Mục tiêu tăng cường vận động của Third Thumb
- Tăng cường vận động là lĩnh vực công nghệ nhằm mở rộng giới hạn vận động sinh học bằng các thiết bị đeo có động cơ, như khung xương ngoài hoặc bộ phận cơ thể robot bổ sung
- Những thiết bị này có thể nâng cao năng suất và chất lượng sống của người khỏe mạnh, đồng thời trở thành cách mới để người khuyết tật tương tác với môi trường
- Giáo sư Tamar Makin thuộc Cambridge MRC Cognition and Brain Sciences Unit cho rằng các công nghệ này đang thay đổi mối quan hệ giữa công nghệ với cơ thể, tâm trí và đời sống hằng ngày của con người
- Cần tích hợp và đo lường tính bao trùm ngay từ giai đoạn đầu của nghiên cứu phát triển để các cộng đồng bị gạt ra ngoài lề cũng có thể tham gia và hưởng lợi từ công nghệ mới
Cấu trúc thiết bị và cách điều khiển
- Third Thumb do Dani Clode phát triển là một ngón cái robot bổ sung nhằm tăng phạm vi chuyển động, khả năng cầm nắm và sức chứa của bàn tay người đeo
- Người dùng có thể thực hiện các tác vụ khó hoặc không thể làm bằng một tay, hoặc xử lý các tác vụ phức tạp cần hai tay mà không cần người khác trợ giúp
- Thiết bị được đeo ở lòng bàn tay phía đối diện ngón cái sinh học
- Việc điều khiển được thực hiện bằng cảm biến áp lực đặt dưới mỗi ngón cái chân hoặc dưới bàn chân
- Áp lực từ ngón chân phải kéo Third Thumb theo hướng ngang qua bàn tay
- Áp lực từ ngón chân trái kéo Third Thumb lên phía các ngón tay
- Mức độ chuyển động tỷ lệ thuận với áp lực tác động
- Khi nhả áp lực, thiết bị trở về vị trí ban đầu
Thử nghiệm công khai với 596 người tham gia
- Tại Royal Society Summer Science Exhibition năm 2022, công chúng đã trực tiếp dùng Third Thumb trong nhiều nhiệm vụ
- Kết quả được công bố trên Science Robotics
- Trong 5 ngày, 596 người đã tham gia thử nghiệm, với độ tuổi từ 3 đến 96 và thuộc nhiều nền tảng nhân khẩu học khác nhau
- Chỉ 4 người trong số này không thể sử dụng thiết bị
- Trường hợp thiết bị không vừa chắc chắn với bàn tay
- Trường hợp không thể điều khiển bằng chân
- Bao gồm cả trường hợp cảm biến áp lực được phát triển cho trưng bày không phù hợp với trẻ em rất nhẹ cân
- Người tham gia có tối đa 1 phút để làm quen với thiết bị, sau đó được hướng dẫn cách thực hiện một trong hai nhiệm vụ
Hai nhiệm vụ kiểm tra khả năng sử dụng lần đầu
- Nhiệm vụ đầu tiên là dùng chỉ Third Thumb để nhặt từng chốt trên bảng chốt và bỏ vào giỏ
- Người tham gia phải di chuyển càng nhiều chốt càng tốt trong 60 giây
- 333 người hoàn thành nhiệm vụ này
- Nhiệm vụ thứ hai là dùng Third Thumb cùng bàn tay sinh học để thao tác và di chuyển 5 hoặc 6 vật thể bằng xốp khác nhau
- Các vật thể có nhiều hình dạng và cần những thao tác khác nhau, nên yêu cầu mức độ khéo léo cao
- Người tham gia phải bỏ càng nhiều vật thể càng tốt vào giỏ trong tối đa 60 giây
- 246 người hoàn thành nhiệm vụ này
Những yếu tố tạo ra khác biệt về kết quả
- Gần như tất cả người tham gia đều có thể dùng thiết bị ngay lập tức
- 98% người tham gia thao tác thành công với vật thể bằng Third Thumb trong vòng 1 phút đầu tiên sử dụng, và chỉ 13 người không thể thực hiện nhiệm vụ
- Mức năng lực giữa các người tham gia rất đa dạng, nhưng không có khác biệt hiệu năng theo giới tính
- Dù Third Thumb luôn được đeo ở tay phải, tay thuận không làm thay đổi hiệu năng
- Các yếu tố có thể được xem là phản ánh khả năng sử dụng bàn tay tốt, như kinh nghiệm học nhạc cụ hoặc nghề nghiệp đòi hỏi sự khéo léo của bàn tay, cũng không liên hệ rõ rệt với kết quả nhiệm vụ
Độ khó sử dụng theo độ tuổi
- Người cao tuổi và người trẻ trưởng thành thể hiện mức năng lực tương tự trong việc sử dụng công nghệ mới
- Trong nhóm người cao tuổi, hiệu năng có xu hướng giảm khi tuổi tăng
- Nhóm nghiên cứu cho rằng hiệu ứng này có thể do sự suy giảm chung về năng lực cảm giác-vận động và nhận thức liên quan đến lão hóa
- Cũng có khả năng phản ánh mối quan hệ mang tính thế hệ với công nghệ
- Trẻ nhỏ nhìn chung có hiệu năng thấp hơn
- Trong 13 người không hoàn thành nhiệm vụ, 6 người dưới 10 tuổi
- Ngay cả trong số trẻ em hoàn thành nhiệm vụ, những em nhỏ tuổi nhất có xu hướng đạt hiệu năng thấp hơn trẻ lớn hơn
- Trẻ lớn hơn từ 12 đến 16 tuổi cũng gặp khó khăn hơn so với người trẻ trưởng thành
Vì sao cần thiết kế bao trùm
- Dani Clode xem tăng cường không chỉ là công cụ đơn thuần, mà là việc thiết kế một mối quan hệ công nghệ mới trở thành phần mở rộng của cơ thể
- Công nghệ đeo cần được thiết kế theo hướng bao trùm nhất có thể ngay từ giai đoạn thiết kế, có xét đến nhiều kiểu cơ thể khác nhau
- Thiết bị phải dễ tiếp cận và hoạt động tốt với phạm vi người dùng rộng, đồng thời cho phép mọi người học và sử dụng nhanh chóng
- Lucy Dowdall cho rằng để tăng cường vận động và tương tác người-máy rộng hơn thành công, chúng phải tích hợp trơn tru với năng lực vận động và nhận thức của người dùng
- Các yếu tố cần cân nhắc bao gồm tuổi tác, giới tính, cân nặng, lối sống, khuyết tật, nền tảng văn hóa và tài chính, cũng như mức độ ưa thích hoặc e ngại công nghệ
- Thử nghiệm vật lý trên các nhóm lớn và đa dạng là điều thiết yếu để đạt mục tiêu này
Các trường hợp thất bại khi thiếu thiết kế bao trùm
- Từng có trường hợp hệ thống nhận dạng giọng nói tự động nhận diện giọng của người da trắng tốt hơn giọng của người da đen
- Một số công nghệ thực tế tăng cường từng được cho thấy kém hiệu quả hơn với người dùng có màu da sẫm hơn
- Do ghế ô tô và dây an toàn trong thử nghiệm va chạm chủ yếu được thiết kế theo hình nộm có kích thước trung bình của nam giới, phụ nữ đối mặt với rủi ro sức khỏe cao hơn trong tai nạn giao thông
- Từng có trường hợp các công cụ điện và công nghiệp nguy hiểm được thiết kế theo cách sử dụng hoặc kiểu cầm nắm ưu thế tay phải dẫn đến nhiều tai nạn hơn khi người thuận tay trái phải dùng bằng tay không thuận
- Bài báo liên quan là Assessing First Time Usability of a Hand Augmentation Device in a Large Sample of Diverse Users., được công bố trên Science Robotics vào ngày 29/5/2024
1 bình luận
Các ý kiến trên Hacker News
Gân Achilles của tôi bị đứt nên phải phẫu thuật tái tạo toàn bộ; họ lấy sợi gân vốn dùng để cử động ngón chân cái, quấn quanh gót chân rồi kéo lên cẳng chân, sau đó dùng nó làm phần lõi để tái tạo gân Achilles.
Giờ thì cơ vốn dùng để cử động ngón chân lại điều khiển cả bàn chân. Ban đầu, mỗi khi tôi cố cử động ngón chân thì một bộ phận khác lại nhúc nhích, rất kỳ lạ. Nhưng theo chỉ định của bác sĩ, tôi gần như nằm bất động trên giường trong 3 tháng, kê cao chân, và toàn bộ cơ bắp đều nhão ra. Sau đó, khi bắt đầu vận động lại qua vài tháng vật lý trị liệu ở bể bơi và phòng gym, não tôi dường như đã thích nghi sẵn theo kiểu “cơ này không cử động ngón chân nữa mà cử động bàn chân”, nên tôi không cần phải chủ động học lại gì riêng cả.
Sau khi trải qua nhiều chu kỳ học tập, tôi hiểu được câu này, nhưng hồi nhỏ đây là rào cản lớn với tôi vì tôi có xu hướng dựa vào hệ thống và quy tắc. Trớ trêu là khi còn là thiếu niên làm vận động viên bơi lội, những bước đột phá lớn nhất về tốc độ và kỹ thuật lại đến từ trực giác hình thành qua hàng nghìn giờ lặp lại; còn để hiểu được “kỹ năng không khái niệm hóa” thì tôi phải mất thêm rất nhiều năm và cần đến một giáo viên piano tuyệt vời.
Với tôi, việc có thể dùng một bể bơi trị liệu nước ấm là then chốt; mỗi ngày tôi gần như bò vào đó trong một giờ, rồi cuối cùng đã có thể đi bộ ra phòng gym.
Khi đó tôi nhận ra não không chỉ làm những việc đơn giản, mà thích nghi và hiệu chỉnh một cách phức tạp trên nhiều chiều. Bàn chân cũng vậy, và nó hoạt động sâu hơn nhiều so với chúng ta tưởng. Có lẽ không chỉ một cơ đó, mà mọi cơ xung quanh đều cùng hỗ trợ việc đi lại; nếu khoảng 50 cơ cùng tham gia thì tôi cũng chẳng ngạc nhiên.
Có một thứ gọi là hiệu ứng curb cut. Đó là hiện tượng một thay đổi nhằm hỗ trợ người có một dạng khuyết tật cụ thể lại trở nên hữu ích rộng hơn nhiều so với dự kiến.
Tên gọi này bắt nguồn từ các đoạn dốc ở giao lộ được lắp đặt theo ADA cho người dùng xe lăn, nhưng thực tế chúng cũng rất hữu ích cho xe đẩy trẻ em, xe đạp, v.v. Phụ đề cũng tương tự, và còn nhiều ví dụ khác. Ở đây có lẽ là trường hợp ngược lại. Ta tạo ra công nghệ nhắm tới người khỏe mạnh, nghiên cứu cách người khỏe mạnh thích nghi với nó, rồi một ngày nào đó có thể phổ cập nó. Vì số người có đầy đủ chức năng các ngón tay lớn hơn nhiều nên thị trường rộng hơn; nhưng một khi sản phẩm hóa và phổ biến, nó có khả năng giúp ích rất lớn cho những người thật sự cần.
Hỗ trợ chủ đề màu là cần thiết cho chế độ dành cho người rối loạn sắc giác; nhãn và thẻ của các phần tử UI không chỉ giúp trình đọc màn hình mà còn hữu ích cho bộ kiểm thử tự động. Phím tắt có thể cấu hình giúp dùng ứng dụng dễ hơn với các thiết bị nhập liệu hỗ trợ. Mối liên hệ này mạnh đến mức các công ty lớn cũng biết rõ, và tôi từng nghe bài giảng liên quan trong khóa đào tạo nhân viên Google.
Ngay cả cùng một curb cut, ngày nay người ta phải lắp các tấm gồ ghề để người mù hoặc người thị lực kém có thể nhận biết bằng xúc giác khi chuyển từ vỉa hè xuống lòng đường; nhưng các tấm này lại khiến đoạn dốc bất tiện hơn nhiều cho mọi thứ có bánh xe.
Tất nhiên chắc là ông ấy cũng không khai sáng đến mức thay đổi cả cấu trúc chính quyền.
Tựa đầy đủ của cuốn Understanding Media của Marshall McLuhan là “Understanding media: the extensions of man”, và trong đó có cả một chương về ô tô.
Nếu bạn từng trải qua cảm giác rợn người khi xe trượt, luồng adrenaline đáng sợ trong một giây khi bạn nhận ra rõ ràng chiếc xe không còn nằm trong tầm kiểm soát của mình, thì bạn sẽ biết ông ấy đã chạm đúng điều gì đó. Ô tô là phần mở rộng của cơ thể, gần như một bộ phận cơ thể bổ sung.
Ngoài ra, hồi tôi còn nhỏ, ở nước tôi, xe máy nhẹ, scooter và xe đạp không phải lúc nào cũng có đèn xi-nhan, nên người ta thường dùng tín hiệu tay để báo rẽ trái/phải. Có lần tôi đang đi trong hành lang, cần rẽ sang một hành lang hoặc lối đi bên phải, và vô thức ra tín hiệu tay.
Trong một chuyến leo núi khi đang dùng LSD, tôi đã có một trải nghiệm rất sống động: tôi hiểu trọn vẹn tính chất cyborg mà mình đã chấp nhận khi mang theo trên người mọi tài nguyên cần thiết để sinh tồn. Những thứ như ống dẫn đưa nước đến đúng cơ quan, nơi trú ẩn bổ sung được gấp gọn, khả năng tách nước khỏi mầm bệnh có hại để tiếp tục sống sót, lửa có thể bật lên khi cần, và nồi niêu để nấu những thức ăn vốn khó ăn hoặc khó tiêu. Quá trình nhận thức được tái tổ chức quanh những khả năng mới mà ta tự cung cấp cho mình; có thể nói ta không suy nghĩ về các khả năng đó, mà suy nghĩ bằng chính các khả năng đó.
Một chuyện hơi liên quan: năm ngoái sau khi va đầu, tôi gần như mất hết thính lực tần số thấp bên trái. Vốn dĩ đã có suy giảm, còn bên kia thì đã gần như không còn thính lực tần số cao
Trong một thời gian, giọng ai nghe cũng như sóc chuột, nhưng đến nay sau 1 năm, về chủ quan tôi hầu như không cảm thấy khác biệt. Vẫn khó định hướng nên hay nhầm tiếng còi hú phát ra từ phía nào, nhưng âm nhạc nghe vẫn như trước. Giọng của những người quen cũng vẫn quen thuộc y hệt trước đây. Chỉ là giờ khó phân biệt giới tính của người lần đầu nghe qua điện thoại. Việc trải nghiệm chủ quan về thực tại được duy trì ổn định đến vậy, và não bộ cứ che phủ, vá lại phần bị thiếu, thật sự rất siêu thực. Giờ tôi tin hơn nhiều những câu chuyện rằng người ta có thể quen với kính đảo ngược thị trường chỉ sau vài ngày
Các bản demo ban đầu của ctrl labs, nơi sau này được Facebook mua lại, thật sự rất thú vị
Họ đeo một vòng cảm biến ở cẳng tay và dùng học máy để diễn giải các tín hiệu điện do não gửi ra. Họ có thể đọc được ý định cử động trước cả chuyển động thực tế, và nghe nói có một bàn phím hoàn hảo mà không cần thật sự cử động ngón tay. Điều thú vị là một người làm việc ở đó đã tìm ra cách dùng cánh tay thứ ba. Tôi không tìm được bài viết đó, nhưng bài này khá tương tự: https://www.theverge.com/2018/6/6/17433516/ctrl-labs-brain-c...
Tôi từng xem một phim tài liệu về la bàn xúc giác được làm từ vài mô-đun rung. Nó giúp cải thiện khả năng tìm đường, và nếu tôi nhớ đúng thì khoảng một tuần sau, mọi người đã quen với giác quan bổ sung này
Nghiên cứu gốc hình như đâu đó vào thập niên 1990 nhưng tôi không dễ tìm lại được; nhiều hacker và nghệ sĩ đã làm lại hoặc tái khám phá ý tưởng này. Ví dụ: https://blinry.org/compass-belt/
Rung hoàn toàn không phù hợp. Dù chỉnh cường độ thế nào thì cũng chỉ có cảm giác ù ù, không thể nội tại hóa vào cơ thể. Thay vào đó, khi tôi dùng mẹo biểu diễn mức độ tiến gần về hướng bắc như một đường “tích” có hướng, nó gần như ngay lập tức trở nên quen thuộc. Dự án cuối cùng không hoàn thành, nhưng tôi thật sự thích ý tưởng này
https://youtu.be/7UaAwTuahWo?si=YFBq1trurHq0P7i-
Tôi nhớ đến việc các furry trong VR đang thúc đẩy công nghệ hỗ trợ tiếp cận trên máy tính: https://x.com/Neon_woof/status/1746993539160920144
Tôi có thể tưởng tượng chính xác cảm giác sẽ như thế nào nếu ngón cái đó được tích hợp vào hệ thần kinh của mình. Tôi tò mò không biết điều này phổ biến đến mức nào
Từ khi còn rất nhỏ, tôi đã bị cuốn hút bởi cảm giác của từng bộ phận cơ thể. Tôi thấy thú vị khi chạm vào từng ngón tay và cảm nhận chúng khác nhau thế nào, cũng như bàn tay bên kia có dải cảm giác tương tự hay không. Tôi cảm thấy mình biết chính xác cảm giác sẽ ra sao nếu có ngón thứ sáu, thứ bảy nối tiếp phía sau các ngón hiện có. Nếu ngay bây giờ có một cánh tay phải thứ hai mọc bên dưới cánh tay phải, tôi nghĩ nó sẽ có cảm giác vừa là “bên phải” vừa là “phía dưới”, và tôi có thể dùng nó ngay. Nhưng tôi không có cách nào kiểm chứng liệu đây chỉ là trí tưởng tượng thời thơ ấu còn sót lại hay không
Vì sự lệch pha với thực tại kiểu như không có đuôi, nếu trong nhiều năm bạn đã tưởng tượng bản thân mình trong hình dạng đó, thì việc tưởng tượng có những bộ phận cơ thể khác với thực tế trở nên dễ dàng
“Third Thumb được đeo ở lòng bàn tay đối diện với ngón cái sinh học, và được điều khiển bằng các cảm biến áp lực đặt dưới mỗi ngón chân cái hoặc dưới bàn chân”
Tôi không phải bác sĩ, nhưng tự hỏi nếu thay vào đó điều khiển bằng cơ gan tay dài thì sẽ có cảm giác thế nào. Theo tôi hiểu, nó không có vai trò quan trọng lắm, 14% người còn không có cơ này, và nó nằm gần da nên có thể thu tín hiệu bằng điện cơ đồ (EMG). Nó cũng gần các ngón tay hơn, nên có thể trực quan hơn khi học lại để dùng cho mục đích khác
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/Palmaris_longus_muscle
Xét việc con người nhìn chung rất thành thạo trong việc sử dụng công cụ, đây có vẻ không phải là một phát hiện quá kỳ lạ. Việc nhặt một vật lên và dùng nó như một phần cơ thể mình là điều khá tiêu chuẩn đối với chúng ta
Tôi nhớ học lái ô tô thực sự khá khó, nhưng giờ đây ngay cả xe thuê cũng có cảm giác như một phần mở rộng của cơ thể mà tôi có thể điều khiển gần như vô thức. Tất nhiên, không khuyến khích lái xe trong trạng thái hoàn toàn vô thức