Sensorik 06.07.2020, 09:38 Uhr

Smarte E-Haut erleichtert Bewegungserkennung

Koreanische Wissenschaftler haben eine elektronische Haut entwickelt. Mit einem Streifen dieser Haut am Handgelank sollen komplexe Fingerbewegungen sehr zuverlässig erfasst werden können.
Neues Konzept: Information läuft am Handgelenk zusammen
(Quelle: kaist.edu/en)
Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology (Kaist) und der Seoul National University  haben eine lernende E-Haut entwickelt, dank der das Erfassen von Bewegungen deutlich einfacher werden könnte. Denn statt eines kompletten Sensorhandschuhs reicht ein einzelner Streifen am Handgelenk, um komplexe Fingerbewegungen in Echtzeit zu erfassen. «Unser System kann auf andere Körperteile übertragen werden», betont Kaist-Informatikprofessor Sungho Jo.

Schluss mit der Sensorflut

Das Erfassen menschlicher Bewegungen, beispielsweise Motion Capture für Film oder Games, erfordert im Allgemeinen eine sehr grosse Anzahl an Sensoren. Sollen beispielsweise Fingerbewegungen eingefangen werden, muss ein ganzer Sensorhandschuh her. Der neuen E-Haut liegt nun die Idee zugrunde, dass ein Sensor an der richtigen Stelle effizienter ist, als an jedem Gelenk einen eigenen Sensor zu platzieren. Das System macht sich also zunutze, dass sämtliche Informationen über Fingerbewegungen am Handgelenk zusammenlaufen.
Der Sensorstreifen am Handgelenk misst dort das gebündelte Signal. Das System entwirrt es dann, um die Bewegungen der fünf Finger zu entschlüsseln und in Echtzeit mit einer virtuellen 3D-Hand nachzuahmen. Möglich macht das ein neuronales Netzwerk, das dank tiefem Lernen die Einzelsignale herausfiltern kann. Die E-Haut wurde zudem per Laser nanoskalig so strukturiert, dass sie ein besonders empfindlicher Sensor ist.

Mehr als nur Fingerspiele

Zwar haben die Forscher ihr System in «Nature Communications» am Beispiel der Fingerbewegungen vorgestellt. Doch kann es deutlich mehr als das. «Wir haben bereits nachgewiesen, dass der Sensor auch aus dem Becken auf Gangbewegungen schliessen kann», so Jo. Die Technologie werde sich als Meilenstein für Gesundheitsüberwachung, Bewegungsverfolgung und weiche Roboter erweisen.


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