Czujniki na opuszkach palców rozpoznają gorąca wodę

Czujniki na opuszkach palców rozpoznają gorąca wodę

Stworzono nową technologię bardzo czułych sensorów, które mają być wykorzystane przy budowie protez rąk. Dzięki nim podniesie się precyzja operowania sztucznymi kończynami i zwiększy kontrola siły chwytania przedmiotów. Te unikatowe czujniki będą mieścić się na opuszkach palców.

Czujniki te zbudowano w ramach trzyletniego projektu badawczego nad inteligentnymi systemami czujnikowymi, prowadzonego na Uniwersytecie Southampton.

W ramach niego zajmowali się także innymi zagadnieniami z dziedziny sensorów: m.in. inteligentnymi klawiaturami i systemami bezpieczeństwa w bankomatach.

Inteligentne systemy czujnikowe są powszechnie stosowane w przemyśle i wojsku, jednak badacze z Southampton mają nadzieje na rozszerzenie zastosowań systemów także do innych dziedzin życia.

Przykładem takiego zastosowania mają być protezy rąk. Inteligentne systemy czujników byłyby implementowane do istniejących konstrukcji sztucznych kończyn, likwidując ich wady i oferując pacjentom znacznie większy komfort ich użytkowania.

Część problemów związanych z protezami może wydawać się trywialna. Przykładowo powszechna jest sytuacja, gdy w protezie znajduje się duża liczba czujników, a co za tym idzie duża ilość kabli, którymi przesyłane są informacje. Kable te powodują ograniczenie w mechanice ruchu taką kończyną.

Czujniki opracowane w Southampton będą przetwarzać dane lokalnie, w ten sposób minimalizując ilość informacji przesyłanych do głównego sterownika i zmniejszając ilość kabli i pobór prądu. To uczyni z protez urządzenia lżejsze i elastyczniejsze. Dodatkowo, ze względu na mniejsze zużycie energii, będą działać dłużej niż obecne konstrukcje.

Czujniki zbierają informacje z otoczenia na podstawie pomiarów sygnałów akustycznych. Są na tyle precyzyjne i wszechstronne, że będą w stanie odróżnić co człowiek trzyma w protezie, np. plastikowy kubek z wrzątkiem czy zimny kufel z piwem – pochwalili się badacze.

Prototypy sztucznych rąk z inteligentnym systemem czujników będą testowane już w tym roku. Opinie i sugestie na ich temat wydane przez ludzi po amputacjach mają posłużyć do dalszego unowocześniania, optymalizacji technologii i zwiększania funkcjonalności.

Naukowcy pracują również nad inteligentnymi klawiaturami do bankomatów, mających zabezpieczyć użytkowników przed kradzieżami pieniędzy. Klawiatura ta będzie dokonywać odczytu biometrycznego nie na podstawie odcisków palców, ale ze sposobu wpisywania numeru PIN. Pomiar taki będzie złożeniem wielkości siły wkładanej do wciskania przycisków i częstotliwości zmian tej siły. Uzyskana wielkość będzie znakiem charakterystycznym dla danego użytkownika.

Naukowcy będą chcieli także zbadać wpływ czasu i warunków pogody na charakterystykę biometryczną człowieka.

Kolejną ciekawą inicjatywą brytyjskich naukowców jest budowa miniaturowych, bezprzewodowych czujników „przyczepionych” do ubrań. Taki system mógłby służyć np. do monitorowania stanu zdrowia pacjentów przebywających w swoich domach – wystarczyłoby założenie takiego specjalnego ubrania. Technologia umożliwia cykliczne przesyłanie informacji o człowieku, takich jak puls, częstotliwość bicia serca, czy temperatura ciała, poprzez telefon komórkowy lub internet.