17 feb. 1999
2 minuten
Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology hebben een handschoen met een speciale vingertop ontwikkeld die de tastzin van de drager kan beïnvloeden. Het toevoeren van een kleine trilling aan de zijkant van de vingertop blijkt de tactiele gevoeligheid en de motoriek te verbeteren.
Uit eerder onderzoek bleek al dat het toevoeren van een bepaalde hoeveelheid witte ruis – een concept dat stochastische resonantie wordt genoemd – kan leiden tot verbetering van het zichtvermogen, het gehoor, het evenwicht en de tastzin. Maar nog niet eerder is witte ruis toegepast in een draagbaar product, zoals de nu ontworpen handschoen.
"Deze handschoen zou misschien kunnen worden gebruikt om mensen te helpen bij het uitvoeren van uiterst nauwkeurig handwerk, of patiënten met een verminderd gevoel in de vingers", zegt Jun Ueda, assistent-professor op de George W. Woodruff School of Mechanical Engineering van Georgia Tech.
Ueda werkte samen met prof. Minoru Shinohara van de School of Applied Physiology op Georgia Tech, en student Yuichi Kurita, aan het ontwerpen en testen van de handschoen. De eerste details van hun ontwerp werden in mei gepresenteerd, tijdens de 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation in Shanghai.
Piëzo-elektrisch
De handschoen werkt met een actuator die bestaat uit lagen lood, zirkonaat en titanaat, waarmee een hoogfrequente trilling wordt opgewekt. De keramische lagen zijn piëzo-elektrisch en komen dus in trilling als er een elektrische spanning wordt aangelegd. De actuator is zodanig bevestigd aan de zijkant van de vingertop dat de palm-zijde van de vinger vrij blijft en de handschoen geen belemmering vormt bij het manipuleren van voorwerpen.
Als experiment werd de handschoen beproefd met tien volwassen, gezonden proefpersonen. Zij moesten normale gevoels- en motoriektaken uitvoeren. Zo moesten ze bijvoorbeeld op gevoel verschillende soorten schuurpapier onderscheiden. Een andere opdracht was het vasthouden van een voorwerp met zo weinig mogelijk kracht. Bij alle experimenten scoorden zij statistisch beter als de juiste mechanische trilling werd aangebracht.
Meer actuatoren
De sterkte van de benodigde trilling blijkt te verschillen per individu. Daarom voeren de onderzoekers nu experimenten uit om de optimale amplitude- en ferquentiekarakteristieken te bepalen en om te zien wat de invloed is van langdurige blootstelling aan trillingen. Ook wordt het ontwerp van de handschoen geoptimaliseerd, met bijvoorbeeld actuatoren aan twee zijden van de vinger of op de nagel.
Anderen lazen ook
