ساخت پوستی مصنوعی که موجب بهبود توانبخشی و واقعیت مجازی میشود

دانشمندان مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان (EPFL) یک پوست مصنوعی نرم ایجاد کرده‌اند که بازخورد لمسی فراهم می‌کند و می‌تواند فوراً با حرکات فرد سازگار شود. برنامه‌های کاربردی برای این فناوری جدید از توانبخشی پزشکی گرفته تا واقعیت مجازی است. پوست مصنوعی جدید می‌تواند به توانبخشی کمک کند و موجب بهبود واقعیت مجازی شود. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

ساخت پوستی مصنوعی که توانبخشی و واقعیت مجازی را بهبود میدهد

حس لامسه درست مانند حواس شنوایی و بینایی ما، نقش مهمی در چگونگی درک و تعامل با دنیای اطراف دارد. فناوری قادر است حس لامسه ما که به عنوان بازخورد لمسی شناخته می‌شود را جایگزین کند. این فناوری‌ها می‌توانند رابط‌های انسان – رایانه و انسان – ربات را برای کاربردهایی همچون توانبخشی پزشکی و واقعیت مجازی بهبود بخشد.

دانشمندان آزمایشگاه رباتیک پیکربندی دوباره (RRL) به سرپرستی جیمی پایک و آزمایشگاه رابط‌های بیوالکترونیکی نرم (LSBI) به سرپرستی استیفانی لاکور در دانشکده مهندسی EPFL با همکاری هم یک پوست مصنوعی نرم و انعطاف‌پذیر از سیلیکون و الکترود ساخته‌اند. هر دو آزمایشگاه بخشی از برنامه Robotics NCCR هستند.

ساخت پوستی مصنوعی که توانبخشی و واقعیت مجازی را بهبود میدهد

این پوست از حسگرها و محرک‌های نرمی ساخته شده است که موجب می‌شود پوست مصنوعی با شکل دقیق مچ دست فرد مطابقت پیدا کند و بازخورد لمسی را در قالب فشار و لرزش ارائه دهد. حسگرهای کشسان به طور مداوم تغییر شکل پوست را اندازه می‌گیرند تا بازخورد لمسی در زمان واقعی قابل تنظیم و ارائه باشد. کار این دانشمندان به تازگی در Soft Robotics منتشر شده است.

Harshal Sonar، نویسنده اصلی این پژوهش می‌گوید: «این نخستین باری است که ما یک پوست مصنوعی کاملاً نرم ایجاد کرده‌ایم. پوستی که با حسگرها و محرک‌ها ادغام شده است. این به ما امکان کنترل حلقه بسته را می‌دهد. به این معنی که می‌توانیم تحریک لرزشی را که توسط کاربر احساس می‌شود با دقت و با اطمینان تنظیم کنیم. این ویژگی برای برنامه‌های پوشیدنی از جمله آزمایش‌های مربوط به تحریک بیمار در برنامه‌های پزشکی ایده‌آل است».

لایه‌های سیلیکونی و محرک‌های پنوماتیک

این پوست مصنوعی شامل محرک‌های پنوماتیک نرم است که لایه‌ی بیرونی را تشکیل می‌دهد. و با پمپ کردن هوا به داخل، باد می‌شود. محرک‌ها را می‌توان با تغیر فشار و فرکانس تنظیم کرد. هنگامی که لایه غشایی به سرعت باد و خالی از باد می‌شود، پوست ارتعاش می‌یابد. یک لایه حسگر در بالای لایه غشایی قرار دارد و حاوی الکترودهای نرم ساخته شده از ترکیب گالیم مایع و جامد است. این الکترودها تغییر شکل پوست را به طور مداوم اندازه می‌گیرند و داده‌ها را به میکروکنترلر ارسال می‌کنند. از این بازخورد برای تنظیم دقیق حس منتقل شده به کاربر در پاسخ به حرکات و تغییر در عوامل بیرونی استفاده می‌شود.

پوست مصنوعی را می‌توان تا چهار برابر طول اصلی خود کشید. این امر به ویژه برای تعدادی از برنامه‌های دنیای واقعی جذابیت خاصی ایجاد می‌کند. در حال حاضر دانشمندان آن را بر روی انگشتان کاربر آزمایش کرده‌اند. این فناوری هنوز در حال توسعه است.

Sonar می‌گوید: «قدم بعدی تهیه یک نمونه اولیه کاملاً پوشیدنی برای برنامه‌های کاربردی در توانبخشی و واقعیت مجازی و واقعیت افزوده خواهد بود. این نمونه اولیه همچنین در مطالعات علوم اعصاب مورد آزمایش قرار می‌گیرد. جایی که پژوهشگران می‌توانند فعالیت مغزی در پاسخ به تحریک‌ها را در آزمایش‌های رزونانس مغناطیسی مطالعه کنند».


بیشتر بخوانیم:

>> چرا ایجاد حس لامسه مصنوعی برای ربات ها دشوار است؟

>> پوست الکترونیکی بسیار حساس برای پروتزها و ربات ها

>> استفاده از چاپگر زیستی برای چاپ پوست و ترمیم سریع زخم


منبع: news.epfl.ch

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *