Ученые из Массачусетского технологического института решили провести исследования как экзоскелет, предназначенный для увеличения выносливости и силы человека, окажет влияние на внимание и принятие решений человеком.
Но могут ли солдаты при использовании таких бионические приспособлений не отвлекаться на работу экзоскелета, а все внимание сосредоточить на необходимых задачах, таких как обнаружение врага, передача сообщения и т.п.?
Ответ, найденный командой ученых - да, по крайней мере, в некоторых случаях. В исследовании, которое они провели участвовали добровольцы, которые были либо активными военнослужащими, либо участниками подразделения учебного корпуса офицера резерва (ROTC). В исследовании использовали экзоскелет для ног и нагрузкой был рюкзак весом до 80 фунтов. Семь из 12 испытуемых имели более медленное время реакции при выполнении визуальных задач, когда они завершили марш с экзоскелетом и нагрузкой, по сравнению с тем, когда они закончили его без экзоскелета.
«В военном экзоскелете солдаты, как предполагается, сканируют врагов в окружающей среде, проверяя, где находятся другие люди в их команде, контролируя все самое интересное», - говорит Лея Стирлинг, доцент кафедры аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института и член Института медицинской техники и науки.
«Вы не хотите, чтобы им приходилось сосредотачиваться на том, как они ступают из-за экзоскелета. Вот почему меня интересовало, сколько внимания требуют эти технологии».
Чтобы исследовать влияние экзоскелетов на внимание пользователя, команда установила препятствие в Центре NERVE от UMass Lowell, который обычно тестирует и оценивает роботов на различных полосах препятствий. Стирлинг и ее коллеги модифицировали существующую полосу препятствий, чтобы включить кросс-склоны и невысокие препятствия, которые можно перешагнуть. Огни на обоих концах полосы препятствий были настроены на периодическое включение и выключение.
Группа «подопытных» состояла из 12 мужчин. Эксперимент проводился в течение трех дней. В течение первого дня каждого из них ознакомили с полосой препятствий и каждый был обучен пользоваться экзоскелетом для ног - жесткую скользящую скобу для колена, предназначенную для увеличения выносливости, используется к примеру для восхождений на препятствия и марша на большие расстояния.
В течение следующих двух дней испытуемым было дано указание пройти полосу препятствия, следуя за исследователем. По мере прохождения полосы необходимо выполнить несколько когнитивных задач . Первая была визуальной задачей, в которой испытуемым приходилось нажимать кнопку на макетной винтовке, как только они видели свет. Вторая - это пара аудиозаписей, в которых испытуемым приходилось отвечать на проверку радиовызова, а также на более сложную задачу, когда им приходилось слушать трех лидеров, которые сообщали о разном количестве врагов, а затем сообщать общее количество по радио. Третья была следующей задачей - испытуемые должны были находиться на фиксированном расстоянии от лидера группы, когда они шли по полосе.
Обнаружилось, что для визуальной задачи семь из 12 испытуемых, реагировали значительно медленнее и имели тенденцию пропускать световые сигналы полностью, по сравнению с их действиями, когда они не носили экзоскелет. При ношении нагруженной коленной скобы испытуемым также было труднее поддерживать указанное расстояние, следуя за лидером.
Теперь ученые планируют исследовать важность времени реакции , используя экзоскелет в различных боевых ситуациях.
«Для солдата, если он обнаружит врага на полсекунды раньше или позже, что это значит? Это будет угрожает жизни, или будет все в порядке?» - говорит Стирлинг. «Нам нужно лучше понять, каковы эти функционально значимые различия. Время реакции на полсекунды для меня, идущего по тротуару, вероятно, не имеет большого значения, но это может быть большой проблемой в военной среде».
Интересно отметить, что команда исследователей определила несколько пользователей, которые были безразличны добавлением экзоскелета, и которые также выполняли задачи визуального, звукового и последующего сопровождения.
«В этом исследовании мы видим, что некоторые люди не имеют никакого дефицита в своем внимании, но некоторые люди делают это, и мы не уверены, почему некоторые люди являются хорошими пользователями экзоскелетона, а некоторые из них испытывают больше проблем», - говорит Стирлинг. «Теперь мы начинаем исследовать, что делает людей хорошими пользователями и менее умелыми пользователями. Это связано с двигательным путем, или с точки зрения восприятия, или с когнитивным путем?»
Группа Стирлинга стремится к лучшему пониманию того, как люди адаптируются и реагируют на экзоскелеты и другие пригодные для ношения технологии, такие как скафандры следующего поколения.