Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts han desarrollado un guante de punto de bajo coste llamado “guante táctil escalable” equipado con unos 550 sensores diminutos en casi toda la mano que podría ayudar a prótesis futuras a ‘sentir’ objetos.
Precisamente, cada sensor captura señales de presión cuando los humanos interactúan con los objetos de varias maneras. Una red neuronal procesa las señales para “aprender” un conjunto de datos de patrones de presión-señal relacionados con objetos específicos. El sistema usa ese conjunto de datos para clasificar los objetos y predecir sus pesos con solo sentirlos, sin necesidad de información visual.
En un artículo publicado en 'Nature', los investigadores describen un conjunto de datos que recopilaron utilizando STAG para 26 objetos comunes, entre ellos una lata de refresco, tijeras, pelota de tenis, cuchara, bolígrafo y taza. Usando el conjunto de datos, el sistema predijo las identidades de los objetos con una precisión de hasta el 76%. El sistema también puede predecir los pesos correctos de la mayoría de los objetos dentro de unos 60 gramos.
Cada sensor captura señales de presión cuando los humanos interactúan con los objetos de varias maneras
El sistema de detección táctil podría usarse en combinación con la visión tradicional por ordenador y los conjuntos de datos basados en imágenes para brindar a los robots una comprensión más humana de la interacción con objetos. Los investigadores también utilizaron el conjunto de datos para medir la cooperación entre las regiones de la mano durante las interacciones entre objetos.
Así, los fabricantes de prótesis pueden usar la información para, por ejemplo, elegir lugares óptimos para colocar sensores de presión y ayudar a personalizar las prótesis para las tareas y objetos con los que las personas interactúan regularmente.
STAG está laminado con un polímero eléctricamente conductor que cambia la resistencia a la presión aplicada. Los investigadores cosieron hilos conductores a través de orificios en la película del polímero conductor, desde la punta de los dedos hasta la base de la palma. Los hilos se superponen de una manera que los convierte en sensores de presión. Cuando alguien que usa el guante siente, levanta, sujeta y deja caer un objeto, los sensores registran la presión en cada punto.
Los hilos se conectan desde el guante a un circuito externo que traduce los datos de presión en “mapas táctiles”, que son esencialmente vídeos breves de puntos que crecen y se contraen en un gráfico de una mano. Los puntos representan la ubicación de los puntos de presión y su tamaño representa la fuerza: cuanto más grande es el punto, mayor es la presión.