由伦敦大学学院研究人员领导的一个团队开发了一种模仿与真实物体互动感觉的指尖设备，为诊断触觉丧失、视频通话、机器人手术和危险废物处理等应用铺平了道路。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上，描述了新的触摸相关技术的发展，它可以在人类指尖传递真实的反馈，比以前的设备更自然地模拟触摸。
这项技术更逼真的设计意味着它将有助于更好地理解我们触觉的复杂性，目前已经在考虑广泛的应用。
这项技术的一个潜在应用是改善对失去触觉的患者的诊断。目前，这种疾病的诊断方法是临床医生用重量增加的单纤维刷子触摸皮肤，询问患者是否能感觉到，并指出感觉丧失的位置和严重程度。
生物激发触觉(BAMH)系统可用于自动化这一过程，加快这一过程，节省临床医生的时间，并提供更多的经验数据作为诊断的基础。
这项研究的作者之一、来自伦敦大学学院机械工程学院的赫尔格·沃尔德曼教授说:“BAMH系统增强了我们量化敏感度(人类感知触摸所需的最小刺激强度)和人类手指刺激分化的能力。”通过减少当前诊断方法的主观性，我们认为该系统可以显著改善这一过程。”
该团队已获得伦理许可，可以进行临床试验来测试该应用程序，该应用程序目前正在建立中。
该技术的另一个潜在应用是改进机器人手术技术。
来自伦敦大学学院机械工程学院的萨拉·阿巴德博士是这项研究的作者之一，他说:“外科医生可以用手感觉到癌组织和正常组织之间的区别，这有助于他们在切除肿瘤之前确定肿瘤的边缘。”但如果他们使用机械臂进行手术，无论是在室内还是远程，这种触觉能力就会丧失。
“我们认为BAMH系统可以恢复一些这种感觉，我们希望在不久的将来进行临床试验来测试这一理论。”
长期以来，人类触摸感知的复杂性一直是开发有效的触摸相关设备的障碍，经常导致系统难以提供直观和现实的反馈。BAMH系统受到人类感知功能的启发，通过刺激人体皮肤中的四种主要类型的触觉感受器来解决这些挑战。
Wurdemann教授说:“人类的触觉包括由四种受体捕捉的感觉，它们以不同的比例存在于指尖的不同区域。”例如，有些人更擅长检测边缘，而另一些人更擅长解释纹理。当我们触摸物体时，我们会收到一系列复杂的刺激，帮助我们准确地感知它们。
“我们开发的系统可以在指尖的不同点产生静态和脉冲刺激，其强度水平可以低于或超过人类的敏感阈值。重要的是，这些刺激是在与触觉皮肤感受器的灵敏度相匹配的频率范围内传递的，从而实现了一种接近模拟日常生活中与真实物体互动的触摸体验。”
BAHM系统发出的脉冲在皮肤触觉感受器的0-130赫兹灵敏度范围内。这允许更精确地激活手指前部、底部和侧面的触觉感受器，从而产生更准确和有选择性的感觉。
研究还发现，人类手指对刺激的敏感度在指尖的不同区域和不同频率上是不同的，这突出了向手指的每个区域传递正确类型的刺激以获得更真实和准确的体验的重要性。
阿巴德博士说:“现有的触摸反馈系统通常需要用户接受训练，以便他们能够正确地解释他们正在经历的刺激，部分原因是现有系统可以传递的感觉范围有限，也因为这些系统的刚性。”这个挑战让我们问:我们如何以一种更自然的触摸反馈方式刺激皮肤，从而减少对大量用户培训的需求?
“为了解决这个问题，我们采用了一种受生物启发的方法，专注于我们对物体边缘、纹理和皮肤拉伸等特征的感知如何严重依赖于我们皮肤内的四种主要受体。由此产生的技术提供了一种将触觉融入我们的虚拟社交互动的方法，也可以作为触觉感知的诊断工具，为那些经历敏感性丧失的患者提供帮助。”
9月14日星期六，Wurdemann教授和Abad Guaman博士将在东伦敦大学主办的英国科学节上展示他们的创新成果。参加电影节的人将有机会亲身感受这项技术如何在他们的前臂上模拟现实世界的感觉，展示数字和现实生活的联系是如何紧密结合在一起的。
英国科学节是一年一度的科学、技术和创新庆典，每年都会在一个新的地点举行。2024年，该节日将由东伦敦大学主办，这是该节日自2000年以来首次访问伦敦。
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