محققان شبیه‌سازی لمس انسان را با دستگاهی جدید امکان‌پذیر کرده‌اند، که شاید روزی افراد از هزاران کیلومتر دورتر به صورت مجازی بتوانند دست یکدیگر را بگیرند.
به گزارش تکناک، فناوری شبیه‌سازی لمس انسان می‌تواند در زمینه‌های مختلفی از جمله رباتیک، پزشکی و پروتزها به کار گرفته شود و به دستگاه‌ها امکان می‌دهد تا اشیا را با دقت و حساسیت مشابه لمس انسان درک کنند. این پیشرفت می‌تواند نقش مهمی در بهبود تعامل انسان و ماشین داشته باشد.
این دستگاه که توسط دانشمندان دانشگاه کالج لندن (UCL) ساخته شده است، سیستم لمسی الهام گرفته از زیست (BAMH) نامیده می‌شود و می‌تواند وضعیت بیماران مبتلا به از دست دادن حس لمس را بهبود بخشد.
اغلب یک پزشک با لمس پوست بیمار با برس‌های تک‌فیبر با وزن‌های مختلف و پرسیدن اینکه آیا می‌توانند آن را حس کنند، تشخیص می‌دهد که حس از دست رفته در کجا قرار دارد و در چه حد شدید است.
این دستگاه به طور دقیق حس تعامل با اشیای واقعی را تقلید می‌کند و راه را برای کاربردهایی در تشخیص از دست دادن حس، تماس‌های ویدیویی، جراحی رباتیک و مدیریت زباله‌های خطرناک هموار می‌کند.
پروفسور هِلگ ووردمن، یکی از محققان این مطالعه گفت: «سیستم BAMH توانایی ما را در اندازه‌گیری حساسیت یعنی حداقل شدت محرک مورد نیاز برای درک لمس توسط انسان و تمایز محرک‌ها در انگشتان انسان افزایش می‌دهد.»
وی تصریح کرد: «ما فکر می‌کنیم که این شبیه‌سازی لمس انسان می‌تواند این فرایند را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.»
فهرست مطالب
درک بهتر پیچیدگی‌های حس لامسه با شبیه‌سازی لمس انسان
محققان معتقد هستند که طراحی واقعی‌تر این فناوری به درک عمیق‌تر پیچیدگی‌های لمس انسان کمک می‌کند و این کار را با طیف گسترده‌ای از کاربردهایی که در حال حاضر در نظر گرفته شده است، انجام می‌دهد.
همچنین انتظار می‌رود این فناوری تکنیک‌های جراحی رباتیک را تقویت کند. به عنوان مثال، جراحان می‌توانند تفاوت بین بافت سرطانی و بافت طبیعی را با دستان خود احساس کنند، که به آنها کمک می‌کند تا قبل از برداشتن تومور، حاشیه آن را مشخص نمایند.
دکتر سارا آباد، نویسنده این مطالعه از دانشگاه UCL Mechanical Engineering بیان کرد: «ما فکر می‌کنیم که سیستم BAMH می‌تواند بخشی از حس از دست رفته را بازگرداند و امیدوار هستیم که در آینده نزدیک آزمایش‌های بالینی را برای آزمایش این نظریه انجام دهیم.»
نقش گیرنده‌ها
پیچیدگی درک لمس انسان مدت‌ها می‌باشد که مانعی بر سر راه توسعه دستگاه‌های مؤثر مرتبط با لمس بوده است، که اغلب باعث توسعه سیستم‌هایی می‌شود که برای ارائه بازخورد بصری و واقعی باید تلاش زیادی کنند.
سیستم شبیه‌سازی لمس انسان (BAMH) که از شیوه عملکرد ادراک انسان الهام گرفته شده است، این چالش‌ها را با تحریک چهار نوع اصلی گیرنده لمسی در پوست انسان برطرف می‌کند.
ووردمن تأکید می‌کند که ادراک لمسی انسان شامل احساساتی است که توسط چهار نوع گیرنده ثبت می‌شود، که به نسبت‌های مختلف در نقاط مختلف نوک انگشت توزیع شده‌اند. برخی در تشخیص لبه‌ها مهارت دارند، در حالی که برخی دیگر در تفسیر بافت متخصص هستند.
ووردمن در این زمینه توضیح داد: «ما در زمان لمس اشیا، ترکیبی پیچیده از محرک‌ها را دریافت می‌کنیم که به ما کمک می‌کنند آنها را به دقت درک نماییم. سیستمی که ما توسعه داده‌ایم می‌تواند هم محرک‌های ثابت و هم ضربانی را در نقاط مختلف نوک انگشت تولید کند، با سطوح شدتی که می‌تواند کمتر یا بیشتر از آستانه حساسیت انسان باشد.»
محققان UCL می‌گویند که این محرک‌ها در محدوده فرکانسی ارائه می‌شوند که با حساسیت گیرنده‌های لمسی پوست مطابقت دارد و تجربه لمسی را فراهم می‌آورد که به طور دقیق حس تعامل با اشیای واقعی در زندگی روزمره را تقلید می‌کند.
فعال‌سازی دقیق گیرنده‌های لمسی
مطالعه‌ای که در مجله Nature Communications منتشر شده است، ادعا می‌کند که پالس‌های ارائه شده توسط سیستم BAMH در محدوده حساسیت 0-130 هرتز گیرنده‌های لمسی پوست قرار دارند.
این موضوع امکان فعال‌سازی دقیق‌تر گیرنده‌های لمسی در نواحی جلویی، پایینی و جانبی انگشت را فراهم می‌کند و باعث حس دقیق‌تر و انتخابی‌تر می‌شود.
این مطالعه همچنین نشان داد که حساسیت محرک‌ها در انگشتان انسان در نواحی مختلف نوک انگشت و در فرکانس‌های مختلف متفاوت است، که اهمیت ارائه نوع صحیح محرک به هر ناحیه از انگشت را برای دستیابی به تجربه‌ای واقعی‌تر و دقیق‌تر برجسته می‌کند.
دکتر آباد عنوان کرد: «ما یک رویکرد الهام گرفته از زیست‌شناسی را اتخاذ کردیم و تمرکز خود را بر چگونگی ادراک ویژگی‌هایی مانند: لبه‌های اشیا، بافت‌ها و کشش پوست که به شدت به چهار نوع اصلی گیرنده‌های موجود در پوست ما وابسته است، قرار دادیم.»
فناوری شبیه‌سازی لمس انسان، راهی برای ادغام لمس در تعاملات اجتماعی مجازی ما ارائه می‌دهد، همچنین می‌تواند به عنوان ابزاری تشخیصی برای ادراک لمس برای بیمارانی که از دست دادن حساسیت را تجربه می‌کنند، عمل کند.
