Het aanraken en grijpen van objecten zijn verrassend complexe processen, een gebied waar hedendaagse robots nog onhandig zijn. Hoofdonderzoeker Jukka Häkkinen, doctoraat, en postdoctoraal onderzoeker Jussi Hakala, D.Sc. (Technisch), hebben een beeldvormende methode ontwikkeld om menselijke aanraking te meten.

"Als mensen iets grijpen, er vindt een zeer ingewikkelde subliminale berekening plaats over welke spieren nodig zijn in het proces, evenals welke neurale paden worden gebruikt om ze te beheersen en met welke intensiteit. Op het gebied van psychologie, deze hersenmechanismen zijn uitgebreid bestudeerd, " zegt Jukka Häkkinen, een psycholoog en hoofdonderzoeker aan de Universiteit van Helsinki. Hij is de helft van het paar achter de Grasp Sense-methode.

Met behulp van thermische en dieptecamera's, Grasp Sense kan worden gebruikt om de warmtesignatuur te meten die door menselijke aanraking op het oppervlak van objecten is achtergebleven. Gegevens verzameld over menselijke aanraking kunnen worden gebruikt in robotica. Zo ver, grijpen en aanraken vormt een uitdaging voor de ontwikkeling van te gebruiken robots, bijvoorbeeld, in logistiek en zorg.

"Robots moeten precies de driedimensionale structuur van het object weten, materiaal- en gewichtsverdeling, terwijl mensen het vermogen hebben om intuïtief te begrijpen. Ons doel is om menselijke vaardigheden over te dragen aan robots, " zegt Jussi Hakala, een postdoctoraal onderzoeker en de andere ontwikkelaar van de Grasp Sense. Hakala's onderzoek was gericht op 3D-beeldvorming en weergavetechnologieën.

Problemen in robotica houden verband met de vraag of een robot een object kan vasthouden en, anderzijds, vermijd het te verpletteren. Vanuit het perspectief van de zorgrobots van de toekomst, dit aspect wordt steeds belangrijker.

"Hun greep moet aangenaam zijn, onwrikbaar en betrouwbaar, " merkt Häkkinen op.

Eerder, Häkkinen voerde een door de Academie van Finland gefinancierd onderzoeksproject uit dat zich richtte op het meten van oogbewegingen tijdens grijptaken.

"Ik heb onderzocht hoe verschillende grijptaken de oriëntatie van oogbewegingen beïnvloeden. De term 'just in time selection' wordt gebruikt in verband met oogbewegingen. Met andere woorden, de ogen zijn gericht op het verzamelen van de exacte informatie die nodig is voor de komende 500 milliseconden, ", legt Hakkinen uit.

Dit leidde tot het idee om ook de handmatig uitgevoerde handelingen te meten tijdens grijptaken.

"Videogebaseerde methoden zijn niet nauwkeurig genoeg, dus mijn eerste gedachte was om vingerverf te gebruiken, ’ Häkkinen lacht.

Later, hij overwoog om hittesignaturen te gebruiken die door aanraking waren achtergelaten, en de meerdere toepassingen voor de methode.

Naast robotica, de Grasp Sense-methode kan worden toegepast bij het ontwerpen van verschillende gebruiksartikelen. Aanraakgegevens kunnen nuttig zijn bij het ontwerpen van objecten die aangenaam moeten zijn, ergonomisch en nauwkeurig in gebruik.

Volgens Hakkinen, dezelfde technologie zou ook kunnen worden gebruikt om modellen voor ziekenhuishygiëne te maken door camera's op ziekenhuisplafonds te installeren. Met behulp van thermische camera's, modellen die de meest aanrakingsintensieve oppervlakken onthullen, kunnen worden gemaakt, waardoor het gemakkelijker en steeds effectiever wordt om ze schoon te houden.