Искусственную кожу, полностью имитирующую тактильные ощущения, будут использовать для реабилитации пациентов

  • 15:03
  • 28.09.2019
shutterstock_368868941-e1569585754432-877x877

Лаборатория реконфигурируемой робототехники при участии лаборатории биоэлектронных интерфейсов разработала мягкую искусственную кожу, призванную помочь проводить медицинскую реабилитацию.

Об этом сообщает «Хайтек».

В основе разработки лежит технология тактильной обратной связи, воспроизводящая чувство осязания, присущее коже человека. Она улучшает взаимодействие интерфейсов человек-компьютер и человек-робот. Джейми Пайк, возглавляющий Лабораторию реконфигурируемой робототехники, использовал ее в приложениях, используемых в медицинской реабилитации и виртуальной реальности.

Система, состоящая из мягких датчиков и исполнительных механизмов, позволяет искусственной коже соответствовать, например, точной форме запястья пользователя и обеспечивает тактильную обратную связь в виде давления и вибрации. Датчики деформации непрерывно измеряют деформацию кожи, что позволяет скорректировать тактильную обратную связь в режиме реального времени. Все это делает тактильные ощущения максимально реалистичными.

— Мы впервые разработали мягкую искусственную кожу, в которую интегрированы датчики и исполнительные механизмы, – рассказывает Харшал Сонар, ведущий автор исследования.

— Технология дает нам контроль с обратной связью. Мы можем точно и надежно модулировать вибростимуляцию, ощущаемую пользователем. Такая кожа идеально подходит для носимых устройств, например, проводящих тестирование проприоцепции пациента в медицинских приложениях.

Искусственная кожа содержит мягкие пневматические приводы, которые образуют мембранный слой. Его можно надувать воздухом. Приводы настроены на различные давления и частоты (до 100 Гц или 100 импульсов в секунду). Кожа вибрирует, когда мембранный слой быстро надувается и спускается. Сенсорный слой расположен поверх мембранного и содержит мягкие электроды, изготовленные из смеси жидкого и твердого галлия. Эти электроды непрерывно измеряют деформацию кожи и отправляют данные в микроконтроллер, который использует эту обратную связь для точной настройки ощущения, передаваемого пользователю в ответ на движения пользователя и изменения внешних факторов.

На данный момент ученые проверили искусственную кожу на пальцах пользователей и продолжают совершенствовать технологию.

— Следующим шагом будет разработка полностью носимого прототипа для приложений в реабилитации и виртуальной и дополненной реальности, — говорит Сонар.

— Прототип также будет испытан в нейробиологических исследованиях, где он может быть использован для стимуляции человеческого организма, в то время как исследователи изучают динамическую активность мозга в экспериментах с магнитным резонансом.

Ранее сообщалось о том, что ученые научат роботов чувствовать «боль».

Новости

19 октября 2019