Een groep Chinese wetenschappers heeft een nieuw sensorsysteem ontwikkeld dat het topje van een menselijke vinger nabootst. De sensor, die de pad van een menselijke vinger imiteert, kan in realtime de textuur bepalen van het object dat hij aanraakt. Uiteindelijk hopen de wetenschappers het naar een nieuw niveau te tillen en mensen met prothesen te laten ervaren wat de sensor detecteert. De ontwikkeling zal ook nuttig zijn in de robotica.
De sensor is ontwikkeld door onderzoekers van de Shenzhen Southern University of Science and Technology (SUSTech), Xi'an Xi'an University en de Universiteit van Houston en maakt gebruik van kunstmatige intelligentietechnologie om verschillende texturen te herkennen, waaronder wol, linnen, nylon, polyester en keperstof. en de resultaten in realtime aan gebruikers weergeven.
"Een sensorsysteem geïntegreerd in een prothetische vinger kan twintig verschillende commerciële weefsels identificeren met 20 procent nauwkeurigheid bij een vaste glijsnelheid", schreef het team in een artikel dat woensdag werd gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Nature Communications.
De sensor wordt op de vingertop van de prothesehand bevestigd. Wanneer het over verschillende weefsels glijdt, wordt het signaal naar de computer gestuurd en door machine learning geanalyseerd. Het herkenningsresultaat wordt momenteel op het scherm weergegeven. De sensor bepaalt de textuur zowel door statische druk als door hoogfrequente trillingen. Volgens de onderzoekers is dit systeem met één sensor eenvoudiger en betrouwbaarder dan bestaande systemen die het gebruik vereisen van twee sensoren die zijn geïntegreerd met twee sets data-acquisitiesystemen.
"Een dergelijk systeem zal naar verwachting bijdragen aan de ontwikkeling van sensorische technologieën in robotica en protheses en is potentieel nuttig voor sensorische revalidatie van patiënten die kunstmatige prothesen gebruiken op basis van de toepassing van virtuele realiteit op basis van tactiele sensaties en consumentenelektronica", aldus de onderzoekers.
De hoofdauteur van het artikel, Guo Chuanfei, een professor aan de afdeling Materials Science and Engineering van SUSTech, zei dat het team eraan werkt om de gegevens van de sensor niet alleen op het scherm weer te geven, maar ook zodat mensen met een prothese ledematen kunnen voelen wat de sensor detecteert. "Het overbrengen van elektrische signalen naar de hersenen via zenuwen is nog steeds een nogal complexe technologische taak", merkt Guo Chuanfei op. "Daarom zijn we overgestapt op het verzenden van signalen naar de huid van andere delen van het lichaam, bijvoorbeeld de bovenarm of borst, waardoor de hersenen de ontvangen informatie kunnen verwerken."
Volgens hem kan de technologie naast toepassingen in de robotica en voor mensen met prothesen ook in virtual reality worden ingezet. De gebruiker zal bijvoorbeeld op afstand aanrakingen kunnen voelen tijdens videogesprekken of de textuur van producten kunnen voelen tijdens het online winkelen.
Lees ook: