Øjestyret blød linse baner vej til bløde menneske-maskine-grænseflader

Et forskerhold ledet af University of California San Diego har udviklet en blød robotlinse, hvis bevægelser styres af øjnene – blink to gange, og linsen zoomer ind og ud; se til venstre, ret, op eller ned, og linsen følger med.

Linsen er det første eksempel på en grænseflade mellem mennesker og bløde maskiner. "Menneske-maskine-grænsefladen, som vi kender det, har klassiske maskiner:computere, kørestole, og stiv robotteknologi, for eksempel. Innovationen her er grænsefladen med blød robotteknologi. Dette kan virkelig åbne op for nye muligheder på området, " sagde Shengqiang Cai, en professor i maskin- og rumfartsteknik ved UC San Diego, der ledede forskningen.

Potentielle anvendelser af systemet omfatter visuelle proteser, justerbare briller, VR, og bløde robotter, der kan se.

Prototypesystemet reagerer på de elektriske signaler, der genereres omkring øjnene under bevægelse, kaldet elektrookulografiske signaler. Pletter af elektroder placeret på huden omkring øjnene måler disse signaler og sender dem gennem en signalprocessor til linsen.

Systemet er designet til at efterligne, hvordan det menneskelige øje fungerer. Selve linsen består af saltvand indkapslet i to elektroaktive elastomerfilm, der fungerer som muskler. De kan udvide, kontrakt, eller ændre deres struktur, når et elektrisk potentiale påføres. Dette gør det muligt for objektivet at se i fire retninger og ændre sit brændpunkt. Fordi linsen er lavet af bløde materialer, den kan ændre sin brændvidde med så meget som 32 procent.

Linsen blev lavet som et proof of concept for bløde aktive materialer, der kunne fjernstyres af signaler fra kroppen.

"Idéen bag dette projekt er meget generisk, " sagde Cai. "I denne demonstration, vi bruger signaler genereret af øjenbevægelser til at styre en blød, justerbar linse. Men i princippet vi kunne udvide denne idé og bruge andre biologiske signaler (håndbevægelse, hjerteslag, osv.) til at styre bløde gribere, for eksempel. Der er mere potentiale i denne teknologi end blot én specifik applikation eller kommercielt produkt. Og det er det, jeg synes er virkelig spændende."

Cai og kolleger offentliggjorde deres resultater i et nyligt nummer af Avancerede funktionelle materialer .

Papirtitel:"En biomimetisk blød linse styret af elektrokulografisk signal."