Onderzoekers ontwikkelen geavanceerde 'menselijke' vinger

Onderzoekers van een Amerikaanse universiteit hebben een nieuwe, geavanceerde aanraaksensor voor robots ontwikkeld. De sensor moet robots een min of meer menselijke vingertop geven, die hen in staat stelt materialen te herkennen.

De onderzoekers van de universiteit van Zuid-Californië werken in de Viterbi School of Engineering en ontwikkelden daar hun BioTac-sensor. De sensor werd ontworpen naar de gelijkenis van een menselijke vinger en is opgebouwd rond een vloeibare vulling met vaste kern, met daarover een flexibele, synthetische huid. Die huid is voorzien van ribbels, die een vingerafdruk moeten simuleren, wat de herkenning van texturen en daarmee van materialen moet verbeteren.

De ribbels maken de 'huid' gevoeliger voor vibraties, die door een hydrofoon binnen de vingertop worden opgevangen. Verschillende materialen produceren ieder hun eigen trillingen, zodat grotere trillingsgevoeligheid de herkenning van materialen verbetert. Volgens de onderzoekers is hun robotvinger gevoeliger dan een menselijke vinger en zou deze in 95 procent van de gevallen het aangeboden materiaal correct herkennen. De robot kreeg daarbij 117 verschillende materialen aangeboden. Behalve voor trillingen beschikt de BioTac-sensor ook over sensors voor warmte en druk.

De software die de herkenning mogelijk maakt en de sensordata verwerkt, maakt gebruik van een algoritme dat verschillende bewegingen en gemeten reacties van de kunstvinger analyseert en middelt. De onderzoekers noemen het proces 'Bayesiaanse verkenning', naar een achttiende-eeuwse wiskundige, die verantwoordelijk was voor een stelling voor kansberekening die naar hem is vernoemd. De software van de BioTac-sensor maakt gebruik van een database met eerdere waarnemingen en baseert de tweede en derde bewegingen van de vinger op de resultaten van de eerste meting.

Volgens de onderzoekers kunnen hun kunstvinger en de bijbehorende software een rol spelen bij de ontwikkeling van sensors voor kunsthanden. Die zouden onder meer gebruikt kunnen worden in toekomstige protheses of voor productbeoordelingen.

Reacties (22)

[Habana]

Mooie ontwikkeling voor onze toekomstige gehandicapte medemens, maar misschien kunnen ze beter eerst een pil ontwikkelen die de mensheid zijn verstand en empathie weer terug geeft, dan zal ook de ontwikkeling van deze veel sneller gaan.

[yeth3119]

Het zou erg goed zijn als deze kunst vinger als prothese gebruikt kan worden. Veel mensen die dan een vinger hebben verloren kunnen dan een vinger hebben, die ook nog eens veel materialen herkent.

[Verwijderd]

En dan krijg je op je smartphone te zien wat je aanraakt?

[azortje]

Nee op je Google Glasses

[Verwijderd]

Dat zou idd mooi zijn. Ik vraag me alleen af hoe dit aan de hand bevestigd moet worden. Een vinger steekt nogal uit en is wankel als het niet 'in' de hand zit.

[Sando]

Net als een beenprothese, alleen kleiner?
Imagine je deze vinger op de linkerwijsvinger van Bob Ross.

[Verwijderd]

Net als een beenprothese, alleen kleiner?
Imagine je deze vinger op de linkerwijsvinger van Bob Ross.

Dan moet er wel nog een stompje zijn...

[Durandal]

Beetje onnodig niet? Die mensen hebben nog andere vingers met gevoel er in.

Ik zie het wel als onderdeel van een handprotese werken.

[koelpasta]

"Het zou erg goed zijn als deze kunst vinger als prothese gebruikt kan worden. Veel mensen die dan een vinger hebben verloren kunnen dan een vinger hebben, die ook nog eens veel materialen herkent."

Oh werkelijk?



Want daar hadden deze onderzoekers niet aan gedacht waarschijnlijk?
Lees voortaan het hele artiekel voordat je gaat first-posten.

[rockhopper]

Mooie ontwikkeling. Met de sensoriek (tastzin) in toekomstige protheses is er misschien ook eindelijk een aanknooppunt om fantoompijn (pijn van verloren lichaamsdelen die je voelt ondanks dat het er niet meer zit) aan te pakken. Maar ik denk dat er nog wel een lange tijd overheen gaat voor het zover komt.
Voorlopig weer een stap in de goede richting, ik ben ook benieuwd naar hoe goed de fijne motoriek is, want laten we eerlijk zijn met vingers kunnen we toch redelijke precieze dingen doen.

[Technomania]

Om Fantoompijn te "genezen" zal men in de hersenpan moeten wroeten volgens Wikipedia.

Over de oorzaak van fantoompijn is inmiddels duidelijk dat het hersengebied dat oorspronkelijk correspondeerde met het geamputeerde lichaamsdeel nog actief is en chronisch of af en toe geactiveerd wordt (zie somatosensorische cortex of fantoomledemaat). De hersenen interpreteren dit alsof het geamputeerde lichaamsdeel er nog is en pijn doet.

Als ze nu meer weten over die zgn somatosensorische cortex zal dat ook kunnen bijdragen aan de toekomstige "aansturing" van het geplaatste bionische lichaamsdeel

[rockhopper]

Maar die definitie gaat er vanuit dat er geen "nieuw" materiaal meer aangeboden wordt, immers het ledemaat is weg. In het scenario van een nieuwe prothese die ook feedback geeft is de situatie anders.
Hier zou je te maken kunnen krijgen met nieuwe electrische impulsen (zeg maar zenuwprikkelingen) waardoor het brein er alsnog anders op reageert, of dit een soort van "pijn moet UIT" signaal is, of dat het brein ziet dat er weer wat gebeurt en stopt daarom laat ik maar even in het midden (speculatie enzo).
Zoals ik al zei, dit staat pas in de kinderschoenen, maar ik vind het een zeer interessante ontwikkeling

[Gwildor]

Daarvoor moet de prothese wel aangesloten worden op de zenuwen van de originele vinger, en dat is helaas geloof ik nog toekomstvisie. Uiteraard is dat, als dat mogelijk is, een geweldige stap voorwaarts.

Doet me beetje denken aan FullMetal Alchemist zo, met protheses die aangesloten worden op zenuwnetwerk.

Hoe dan ook is deze vinger sowieso al een geweldige ontwikkeling.

[Verwijderd]

Dat is niet helemaal waar. Pas geleden is het chirurgen in Washington gelukt om enkele zenuw functies in een hand weer aan de praat te krijgen door deze te re-routen.

bron: http://news.wustl.edu/news/Pages/23833.aspx

[Hippocampus]

Hoe zou deze ''vinger'' dan met de mens communiceren ? Ik neem aan dat iemand ook kan zien wat ze vasthebben. Meer iets voor autonome systemen die naast zien met camera's dan ook kunnen voelen.

[Verwijderd]

Hoe zou deze ''vinger'' dan met de mens communiceren ? Ik neem aan dat iemand ook kan zien wat ze vasthebben. Meer iets voor autonome systemen die naast zien met camera's dan ook kunnen voelen.

Hoewel ik weet dat er een paar al gereageerd hebben over fantoompijn en de link met 'het moet precies hetzelfde waargenomen worden alsof het je echte vinger was' snel gemaakt is stel ik het volgende voor: audio en/of beeld. Bv. bij warmte laat je een LED lampje rood worden, bij koude laat je het blauw worden. Een bepaalde textuur die goed gedefinieerd is speel je met audio af: "geribbeld oppervlakte", "schuurpapier oppervlakte", "pudding", "water", "scherp", "bot", etc. Met een vriendelijke stem zoals je GPS in de wagen dus.

[Droozle]

Dus binnenkort hoef je niet meer langs de dokter voor een prostaatonderzoek? "De Black

[Droozle]

...en Decker Finger! Even bukken en je weet het!"

(raar, de helft viel weg )

[South_Styler]

Hem de vinger geven krijgt straks een heel andere betekenis :

On topic: een goede technologie, maar het staat nog in de kinderschoenen (eh vingertoppen), want het betreft hier slechts een vinger. Vijf vingers samen laten werken zal minder gemakkelijk zijn want dan speelt coördinatie een rol en dat is iets wat tot op heden erg moeilijk te programmeren is.
Je hand is naast het brein een van de meest complexe delen van het lichaam en een van de meest gevoelige doordat je er veel mee doet. Als deze techniek voor protheses eventueel gebruikt wil worden dan zal er nog veel moeten gebeuren. Voor nu is dit toch al een grote stap voorwaarts om een robot een gedeeltelijk tastzin te geven.

[Technomania]

En zo komt de Terminator weer een stapje dichterbij!

Goede ontwikkelingen die in de toekomst mensen kunnen helpen met hun handicap

[Dark Angel 58]

Niet Terminator, maar Data uit Star Trek - The Next Generation.
Want hij had zo'n vinger ook.

[Reactie gewijzigd door Dark Angel 58 op 23 juli 2024 19:00]

[Verwijderd]

Ze zitten niet stil. Slechts enkele jaren terug zag ik nog onderzoekers op tv die een robothand hadden gemaakt die met moeite een glas kon oppakken zonder deze te breken. Met deze techniek lijkt zulks me 'gemakkelijk' op te lossen.

En zoals ik de foto zie kun je hem op USB aansluiten