Сенсорный нарукавник обеспечивает обратную тактильную связь для роботизированной руки с учетом особенностей пальцев

Ученые из Атлантического университета Флориды создали систему для роботизированной руки, которая обеспечивает пользователю обратную тактильную связь, специфическую для отдельных пальцев, что значительно улучшает ловкость рук. Обеспечивая тактильную обратную связь для объектов, захваченных большим, указательным пальцами и мизинцем, система позволяет пользователям управлять роботизированной рукой, чтобы оперировать двумя объектами одновременно, не роняя и не ломая их, даже не видя объектов. Исследователи надеются, что эта технология может улучшить управление роботизированными протезами, предлагая новое измерение ловкости рук.

О своей разработке исследователи рассказали в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Роботизированные протезы становятся все более сложными и полезными, но их возможности все еще ограничены. Отчасти проблема заключается в ограниченной ловкости таких устройств. Хотя современная робототехника может позволить таким протезам производить отдельные движения пальцами, они, как правило, не сочетаются с соответствующей тактильной обратной связью, позволяющей пользователям ощущать объект, с которым они взаимодействуют, в зависимости от конкретного пальца.

По словам одного из разработчиков Стеллы Баталама,

Обеспечение точного и ловкого управления - это очень сложная проблема, которая продолжает оставаться активной областью исследований, поскольку требует не только интерпретации намерений человека по управлению хваткой, но и дополнительной обратной связи о тактильных ощущениях. С помощью этого инновационного исследования наши ученые решают проблему потери тактильных ощущений, которая в настоящее время является основным препятствием, не позволяющим людям, лишенным верхних конечностей, работать в режиме многозадачности или использовать всю ловкость своих протезов рук.

Тактильная обратная связь передается через мягкий роботизированный "нарукавник", который включает в себя три мягких привода, передающих на руку пользователя усилие, пропорциональное силе, прилагаемой пальцем робота к захваченному объекту. Вибротактильные стимуляторы в "нарукавнике" также подают сигнал, если захваченный объект ломается роботизированной рукой. Устройство может обеспечивать обратную связь для большого, мизинца и указательного пальцев роботизированной руки с тремя соответствующими воздушными камерами в устройстве на руке.   

Как отметил еще один разработчик устройства Моаед А. Абд,

Примеры многофункционального управления, продемонстрированные в нашем исследовании, включали пропорциональное управление карточкой, зажатой между указательным и средним пальцами, в то время как большой палец и мизинец использовались для откручивания крышки бутылки с водой. Другая демонстрация одновременного контроля была проведена с мячом, который захватывался тремя пальцами, в то время как мизинец одновременно использовался для переключения выключателя.