Een team van de University of Utah plaatste aangepaste vingertoppen met druk- en optische nabijheidssensoren op een commerciële TASKA-kunsthand. De sensoren zijn zo gevoelig dat ze zelfs een licht wattenbolletje kunnen detecteren, waarmee onderzoekers aantoonden dat de prothese een fijn gevoel voor aanraking kan benaderen.
De nabijheidsdata voedden een neuraal netwerk dat leerde hoe elke vinger naar de juiste afstand moet bewegen om een stabiele greep te vormen. Doordat elke vinger zijn eigen sensor 'ziet' wat er vóór hem is, werken de vingers parallel en vormen ze veilige houdgrepen rond verschillende objecten zonder dat de gebruiker elke vinger apart moet sturen.
Het team ontwierp daarnaast een bio-geïnspireerde gedeelde besturing om te voorkomen dat gebruiker en machine om de controle zouden vechten. Door deze balans verbeterde de machine de precisie van de gebruiker en verminderde de mentale belasting, waardoor taken intuïtiever werden.
- Meer gripveiligheid
- Grotere grijpprecisie
- Minder mentale inspanning
De studie van Jacob A. George en Marshall Trout verscheen in Nature Communications en werd getest met vier deelnemers met amputaties tussen elleboog en pols. Deelnemers voerden fijne taken uit, zoals kleine voorwerpen oppakken en drinken uit een plastic beker. Het team onderzoekt nu geïmplanteerde neurale interfaces en wil die combineren met de verbeterde sensoren en intelligente besturing. Medauteurs komen van de University of Utah en de University of Colorado, Boulder; de financiering kwam van de National Institutes of Health en de National Science Foundation.
Moeilijke woorden
- nabijheidssensor — apparaat dat objecten dichtbij registreert zonder aanrakennabijheidssensoren
- neuraal netwerk — computermodel dat leert van voorbeelden
- gedeelde besturing — besturing waarbij mens en machine samen beslissen
- bio-geïnspireerd — ontworpen met ideeën uit de natuur of biologiebio-geïnspireerde
- grijpprecisie — het nauwkeurig vasthouden van objecten
- mentale belasting — psychische inspanning of moeite bij een taak
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en mogelijke nadelen zie je bij het combineren van sensoren met neuraal netwerk in een prothese? Geef voorbeelden.
- Hoe denk je dat geïmplanteerde neurale interfaces het dagelijks leven van gebruikers zouden kunnen veranderen? Noem twee concrete effecten.
- Welke praktische of ethische vragen moeten onderzoekers volgens jou eerst oplossen voordat zulke protheses algemeen beschikbaar worden?
Gerelateerde artikelen
Voedsel in de klas helpt peuters wetenschap en woorden leren
Onderzoek toont dat leren met voedsel peuters helpt wetenschappelijke ideeën te begrijpen en hun woordenschat te vergroten. Het programma gebruikte lessen over zaden, recepten en materialen voor leraren bij Head Start-kinderen in North Carolina.
Nieuw satellietwaarschuwingssysteem SEWA voor Afrika
SEWA, een nieuw satellietgebaseerd vroegwaarschuwingssysteem, werd gelanceerd tijdens een forum in Windhoek (23–27 juni). Het moet toegang tot klimaat- en weersdiensten verbeteren en gemeenschappen en overheden beter laten reageren op risico's.
Nieuw niet-invasief apparaat meet bloedviscositeit
Onderzoekers van de University of Missouri ontwikkelden een niet-invasieve techniek om bloedviscositeit direct te meten met ultrasone golven en software. De methode kan realtime metingen geven zonder bloedafname en is gepubliceerd in de Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control.
Kleine vertragingen kunnen misinformatie verminderen
Onderzoekers van de University of Copenhagen stellen voor delen iets moeilijker te maken. Een korte pauze en een kort leerelement, zoals een pop-upquiz, vertragen verspreiding en kunnen de kwaliteit van gedeelde berichten verbeteren.