| FORSKNING OCH VETENSKAP |
(Tidigare publicerad i tidskriften Science)

Tekniken skulle även kunna användas till att hjälpa strokepatienter att återfå förlorade funktioner.

– Vårt system kan avgöra lika snabbt som en människa med förbundna ögon vad för typ av objekt det har framför sig genom att bara känna på det och avgöra om det till exempel är en tennisboll eller ett äpple, säger Zhibin Zhang som är docent vid institutionen för elektroteknik vid Uppsala universitet.

Han och kollegan Libo Chen har genomfört studien i samarbete med forskare från avdelningen för signaler och system vid Uppsala universitet, som bidrog med databehandling och maskininlärning, samt med en grupp forskare från institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle på Karolinska institutet.

De har inspirerats av neurovetenskapen och utvecklat ett artificiellt taktilt system som efterliknar hur det mänskliga nervsystemet reagerar på beröring. Systemet använder elektriska pulser som bearbetar rörlig taktil information på samma sätt som människans nervsystem.

– Med den här tekniken skulle en handprotes kännas som att det är en del av ens kropp, säger Zhibin Zhang.

Det artificiella systemet består av tre huvudkomponenter: en elektronisk hud (så kallad e-hud) med sensorer som kan fånga upp tryck och beröring, en artificiell neuronuppsättning som omvandlar analoga beröringssignaler till elektroniska pulser och en processor som bearbetar signalerna och identifierar objektet. I princip kan det lära sig att identifiera ett obegränsat antal objekt, men i försöken har forskarna använt 22 olika objekt för grepp och 16 olika ytor för beröring.

– Vi tittar också på att utveckla systemet så att det även kan känna av smärta och värme. Det ska också kunna känna vilket material handen tar på, till exempel om det är trä eller metall, säger biträdande universitetslektor Libo Chen som lett studien.

Interaktioner mellan människor och robotar eller handproteser kan enligt forskarna göras säkrare och mer naturliga tack vare den känsliga, taktila återkopplingen. De kan också ges förmågan att hantera föremål med samma skicklighet som en mänsklig hand.

– Huden innehåller miljontals receptorer. Dagens teknik för e-hud kan inte leverera tillräckligt många receptorer, men det är möjligt med den här tekniken, så vi skulle vilja ta fram artificiell hud för en hel robot säger Libo Chen.

Tekniken skulle även kunna användas medicinskt för att exempelvis övervaka rörelsestörningar som orsakas av Parkinsons sjukdom och Alzheimers, eller hjälpa strokepatienter att återfå förlorade funktioner.

– Tekniken kan utvecklas ytterligare för att känna om en patient är på väg att ramla och då antingen stimulera en muskel utifrån till att motverka fallet eller att ett hjälpmedel styr upp och motverkar det, avslutar Zhibin Zhang.

________________

•

Extern skribent: Uppsala universitet