تمكن القفاز الروبوتي المجهز بهيكل خارجي من تحريك كل إصبع بشكل مستقل، مما يساعد المشاركين على ممارسة الحركات السريعة والمعقدة التي لم يجربوها من قبل.

ابتكار لتحسين المهارات بدون مخاطر الإصابات

في خطوة مبتكرة، طوّر باحثون في مختبرات سوني لعلوم الكمبيوتر في طوكيو جهازا يعمل كقفاز روبوتي يشبه الهيكل الخارجي الذي يساعد عازفي البيانو على تحسين مهاراتهم بسرعة، دون المخاطرة بالإصابة بسبب الإفراط في التدريب، يلعب هذا الابتكار دورا مهما في مساعدة العازفين على تخطي حدود مهاراتهم وتحقيق أداء أعلى بشكل آمن.

التغلب على حدود التطور المهاري

يتطلب إتقان المهارات الاحترافية ممارسة مستمرة، لكن الدراسات أظهرت أن التدريب بمفرده لا يؤدي دائما إلى تحسين الأداء، تشير الأبحاث إلى أن التدريب لا يشكل أكثر من نصف عملية تطوير الخبرة، مما يثير تساؤلات حول الحدود التي يمكن أن يصل إليها التدريب المتعمد، بالنسبة لأولئك الذين يمتلكون مستوى عالٍ من التدريب، غالبا ما يتعذر التحسين بسبب ما يُسمى "تأثير السقف"، حيث يقل التحسن بعد فترة طويلة من التدريب المكثف، وللتغلب على هذه القيود، هناك حاجة إلى طرق تدريبية جديدة لا تعتمد فقط على التدريب المبكر أو المطول.

فوائد التدريب الحسي للمهارات المعقدة

أظهرت الدراسات أن التدريب الحسي الحركي المتخصص يمكن أن يفيد الأفراد المدربين جيدا، رغم أن معظم هذه الدراسات تركز على مهام بسيطة مثل تحركات الإصبع الواحد، بالنسبة للمهارات الحركية المعقدة، يتوقف التقدم بسبب نقص الخبرة البدنية السابقة وصعوبة محاكاة الحركات التي لم يتم التدريب عليها.

أثبتت التدريبات الحسية مثل التدريب بمساعدة الروبوت أو الحركات السلبية أنها مفيدة لتحسين المهارات الأساسية مثل الإمساك أو الوضعية، ومع ذلك يبقى تأثير هذه الأساليب على المهارات المتقدمة مثل عزف البيانو غير مستكشف بشكل كبير.

تجربة القفاز الروبوتي لتحريك الأصابع بشكل مستقل

أجرى الباحثون اختبارا على روبوت مزود بهيكل خارجي مصمم لتحريك الأصابع بشكل مستقل، سواء للثني أو التمدد، أظهرت الدراسات السابقة أن ضبط المهارات المكتسبة مثل الوقوف أو الجري باستخدام الهيكل الخارجي يمكن أن يحسن الأداء، لكن كان من غير الواضح ما إذا كانت هذه التأثيرات ستستمر بعد إزالة الروبوت.

لتوضيح ذلك، استخدم عازفو البيانو المحترفون الروبوت لاختبار حركات متعددة الأصابع بسرعة متفاوتة، افترض الباحثون أن المدخلات الحسية الناتجة عن الحركات السريعة والدقيقة التي لم يتم التدريب عليها يمكن أن تساعد في تحسين المهارات الحركية حتى بعد بلوغ مرحلة من الهضبة التدريبية.

نتائج الدراسة وتحسين الأداء الحركي

أظهرت الدراسة أن التدريب السلبي باستخدام الهيكل الخارجي الروبوتي قد أسهم في تحسين سرعة الأصابع في عزف البيانو، أتاح الهيكل الخارجي للأصابع القيام بحركات سريعة ومعقدة لم يكن العازفون قد تدربوا عليها من قبل. أظهرت النتائج أن سرعة الضغطة على المفاتيح زادت بعد التدريب مع الهيكل الخارجي، وأظهر التأثير تحسنا أيضا في اليد غير المدربة، مما يثبت انتقال المهارة بين اليدين.

التغيرات العصبية في النظام الحركي

تم رصد تغيرات عصبية في النظام الحركي من خلال التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS)، مما أظهر تغيرات في أنماط حركة الأصابع المتعددة، مما يدل على زيادة إشراك الوحدات الممثلة للحركات الفردية للأصابع، كما تحسنت التنسيق العضلي، مما ساعد على الأداء الفعّال.

مستقبل الروبوتات في تحسين المهارات الحركية

تؤكد الدراسة على إمكانية استخدام الروبوتات ذات الهيكل الخارجي لتحسين المهارات الحركية من خلال تمكين الحركات التي يصعب الوصول إليها أو التي يصعب تعلمها.