دانشجویان دانشگاه فناوری هوشی مین یک بازی توانبخشی دست ساختند

این بازی ویدیویی که توسط گروهی از دانشجویان توسعه داده شده است، از هوش مصنوعی برای تشخیص حرکات دست و پشتیبانی از توانبخشی در این بخش استفاده می‌کند.

گروه تحقیقاتی (BK Hand Rehab)، دپارتمان علوم کامپیوتر، دانشگاه فناوری شهر هوشی مین، از آگوست 2022 شروع به ساخت یک سیستم تشخیص حرکات دست برای بازی‌های ویدیویی کرد. این گروه به تدریج سیستم را به یک بازی کامپیوتری ارتقا داد تا به بازیابی و درمان عملکرد دست کمک کند.

وو نگوک سانگ، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، گفت که بازی‌های BK Hand Rehab با تمرکز بر حمایت از توانبخشی مچ دست، دست و انگشتان در حال توسعه هستند.

این بازی از طریق یک کامپیوتر و یک دستگاه حسگر Leap Motion Controller طراحی و اجرا می‌شود. در ابتدا، بازیکنان موظفند حرکات دست را طبق دستورالعمل‌های هر بازی انجام دهند. حسگر قادر به دریافت و تشخیص اطلاعات مربوط به مکان نقاط خاص روی دست است. از آنجا، تیم از الگوریتم‌های هوش مصنوعی (AI) برای تولید شکل‌ها و حرکات دست مربوطه استفاده می‌کند و در بازی اعمالی را ایجاد می‌کند.

دانش‌آموزان بازی‌های ویدیویی برای بازیابی عملکرد دست طراحی می‌کنند — این بازی به کاربران کمک می‌کند تا واکنش‌های دستی انعطاف‌پذیری داشته باشند. ویدئو : *تیم تحقیقاتی*

سیستم بازی با ساختار سلسله مراتبی بر اساس سطح طراحی شده است، به این معنی که برای هر بازی، بازیکنان از سطوح آسان تا دشوار تجربه خواهند کرد و تجربیات چالش برانگیزتری ایجاد می‌کنند. این بازی برای افراد مختلف مانند سالمندان، معلولان یا افراد دارای آسیب دیدگی دست که در مرحله فیزیوتراپی هستند، مناسب است. به لطف تشخیص حرکات دست برای تعامل با بازی، بیمارانی که تحت فیزیوتراپی قرار می‌گیرند می‌توانند تمرین کنند و استراحت کنند تا احساس راحتی ایجاد کنند.

معمولاً بیمارانی که نیاز به توانبخشی دست دارند، تمرینات مکانیکی ساده‌ای را انجام می‌دهند یا با حمایت پرستاران یا پزشکان این کار را انجام می‌دهند. راه‌حل این تیم مبتنی بر بازی‌های ویدیویی است که روند توانبخشی را جالب‌تر و کمتر خسته‌کننده می‌کند.

مرکز توانبخشی دست BK در حال حاضر ۳ بازی پایه ارائه می‌دهد. بازیکنان می‌توانند از طریق بازی‌های ایستا (انتخاب شکل‌ها و رنگ‌ها) یا بازی‌های پویا (جابجایی اشیاء برای گرفتن اشیاء در حال سقوط یا کنترل برای جلوگیری از موانع) تمرین کنند.

این بازی‌ها توسط تیم و طی یک فرآیند پنج مرحله‌ای توسعه داده می‌شوند: ایده‌پردازی، طراحی، اصلاح، آزمایش و استقرار. در مورد حرکات دست انتخاب شده برای هر بازی، تیم از تحقیقات سازمان‌های معتبری مانند دانشگاه هاروارد و سرویس بهداشت ملی دولت اسکاتلند مشاوره می‌گیرد.

برای تمرین از طریق بازی‌ها، کاربران به یک پایه دستی، یک کامپیوتر و یک حسگر کنترل‌کننده‌ی حرکت جهشی نیاز دارند. کاربران بسته به ژانر بازی، از طریق حرکات خاص هدایت می‌شوند و بر اساس موقعیت، تصمیم می‌گیرند که کدام حرکات را برای تعامل با زمینه‌ی مربوطه انجام دهند.

کاربران بازی را در زندگی واقعی تجربه می‌کنند. عکس: تیم تحقیقاتی — کاربران بازی را در زندگی واقعی تجربه می‌کنند. عکس: *تیم تحقیقاتی*

برخی از کاربران ارزیابی محصول را تجربه می‌کنند، تمرین‌ها در قالب بازی‌ها ساده، راحت، آسان برای نصب و استفاده هستند. این تیم قصد دارد روش‌های دیگری را برای افزایش دقت تشخیص حرکات دست و حرکات دشوارتر تحقیق کند. در عین حال، بازی‌ها باید از نظر گرافیک و مکانیک بهبود یابند تا به تجربه کاربر بیفزایند.

دکتر کوان تان تو، دانشیار و معاون رئیس دانشکده علوم و مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فناوری (VNU-HCM) و مدرس، ارزیابی کرد که BK Hand Rehab در مقایسه با روش‌های سنتی درمان دست، به لطف ایجاد یک تجربه بهبودی لذت‌بخش، کاهش کسالت، کمک به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و عدم نیاز بیماران به سفر به مراکز درمانی، راه‌حل فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد.

دانشیار تو گفت که این پروژه پتانسیل بالایی دارد، اگرچه استفاده از بازی‌های ویدیویی برای پشتیبانی از توانبخشی دست ایده جدیدی نیست و در بسیاری از مطالعات قبلی به آن اشاره شده و تحقق یافته است. با این حال، مطالعات قبلی هنوز محدودیت‌های زیادی مانند انتخاب حرکات نامناسب برای بازی دارند و مرحله تشخیص حرکات دست به دقت و سرعت مورد انتظار نرسیده است. او گفت: «BK Hand Rehab بسیاری از مشکلاتی را که مطالعات قبلی با آن مواجه بودند، حل کرده است.»

او همچنین افزود که از طریق بازخوردهای واقعی کاربران، بازی باید متناسب با بیماران تنظیم شود. دوم، تیم نیاز به تأیید اثربخشی راه‌حل از سوی متخصصان فیزیوتراپی دارد. او گفت: «این‌ها نکاتی هستند که باید تکمیل شوند.» او افزود که او با گروه علوم کامپیوتر و مهندسی برای پشتیبانی از تیم در ارتباط با مراکز پزشکی و بیمارستان‌های ارتوپدی، با هدف انجام تحقیقات لازم، همکاری می‌کند.

پروژه توانبخشی دست اخیراً در مسابقه ابتکار عمل اجتماعی ۲۰۲۳ که توسط سازمان غیرانتفاعی SonTa Foundation برگزار شد، جایزه اول را از آن خود کرد.