Handschoen communiceert positie van hand en vingers met machines

Om de mens nauw te laten samenwerken met robots, moeten robots in staat zijn de positie van de mens zeer nauwkeurig te registreren. Niet alleen maakt dit echte samenwerking mogelijk, ook voorkomt dit ongelukken. Een nieuwe handschoen ontwikkel door de Duitse Saarland Universiteit biedt deze mogelijkheid.

De nieuwe handschoen bevat een zeer dun flexibel materiaal dat als sensor functioneert. Dit materiaal is geïntegreerd in de handschoen en brengt de exacte positie van de hand en vingers van een gebruiker in kaart. “Door een directe verbinding te creëren tussen de virtuele en fysieke wereld, kunnen mens en machine letterlijk hand in hand werken”, schrijft de universiteit in een persbericht. 

Gebruikers ondervinden geen hinder

De slimme handschoen is ontwikkeld door een team van onderzoekers onder leiding van hoogleraar Stefan Seelecke. De onderzoekers hebben een lichtgewicht, dun en flexibel materiaal ontwikkeld dat bestaat uit elastisch polymeer. Dit materiaal kan dienst doen als een sensor en vervangt hiermee traditionele sensoren of camera’s, die relatief groot zijn. Indien dit materiaal wordt geïntegreerd met een handschoen merken gebruikers volgens de onderzoekers niet dat zij het materiaal dragen en worden zij volgens de onderzoekers niet in hun werk gehinderd.

“Het materiaal dat wij gebruiken staat bekend als een diëlektrisch elastomeer. De handschoen functioneert in essentie als een flexibele sensor”, legt Seelecke uit. Een elektronisch geleidend materiaal wordt op twee zijde van het elastomeer geprint. Indien dit materiaal vervolgens onder spanning wordt gezet, ontstaan elektrostatische krachten die ervoor zorgen dat het materiaal wordt platgedrukt. Het materiaal krijgt hierdoor een groter oppervlak, waardoor de elektrische capaciteit van het materiaal veranderd. 

Capaciteit koppelen aan posities

Door deze veranderingen te registreren is het mogelijk het materiaal als sensor in te zetten. “We kunnen een exacte elektrische capaciteit koppelen aan een specifieke positie van het materiaal”, legt Steffen Hau, lid van het onderzoeksteam van Seelecke, uit. Door deze waarden te verzamelen in een control unit en op een computer te analyseren is het mogelijk de exacte positie van de hand en vingers in kaart te brengen. 

saarland-university-Handschuh_5204.jpeg

De slimme handschoen van de Saarland University (foto door: Oliver Dietze)

De slimme handschoen is nog in ontwikkeling. De komende tijd willen de onderzoekers de handschoen onder meer direct laten communiceren met zijn gebruiker met behulp van haptische feedback, zoals pulserende signalen of trillingen die met de vingers waarneembaar zijn. “Een computer kan dan bijvoorbeeld een pulserend signaal sturen naar de vingers van de gebruiker om aan te geven dat een verkeerd component is opgepakt, of juist een vibrerend signaal om te bevestigen dat het om het juiste component gaat”, aldus Hau. 

In april gedemonstreerd

De onderzoekers tonen in april een prototype van de slimme handschoen op de Hannover Messe, waar de Saarland University met een eigen stand aanwezig is. Op de beurs zoeken de onderzoekers daarnaast partners die willen bijdragen aan de doorontwikkeling van de handschoen.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: Saarland University