伦敦大学学院研究人员领导的团队开发了一种高度模仿与真实物体交互感觉的指尖设备，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。

研究，发表在自然通讯，描述了新的开发触碰相关技术，能够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。

该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，并且已经在考虑广泛的应用。

该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，诊断方法是临床医生用越来越重的单纤维刷触摸皮肤，询问患者是否能感觉到，从而指示感觉丧失的位置以及感觉丧失的严重程度。

仿生触觉 (BAMH) 系统可用于使这一过程自动化，加快速度，释放临床医生的时间，并提供更多的经验数据作为诊断依据。

该研究的作者之一、伦敦大学学院机械工程学院的 Helge Wurdemann 教授表示：“BAMH 系统增强了我们量化灵敏度（人类感知触摸所需的最小刺激强度）以及区分人类刺激的能力”。通过减少当前诊断方法的主观性，我们认为该系统可以显着改善这一过程。”

该团队已获得伦理批准，可以进行临床试验来测试该应用程序，目前该应用程序正在建立中。该技术的另一个潜在应用是改进机器人手术技术。

伦敦大学学院机械工程学院的这项研究的作者之一萨拉·阿巴德博士说：“例如，外科医生可以用手感觉到癌组织和正常组织之间的差异，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操作，无论是在房间内还是远程，这种触觉能力就会消失。

“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检验这一理论。”

人类触摸感知的复杂性长期以来一直是开发有效的触摸相关设备的障碍，通常导致系统难以提供直观和真实的反馈。BAMH 系统受到人类感知功能方式的启发，通过刺激四种主要类型的触觉感受器来应对这些挑战。人的皮肤。

沃德曼教授说：“人类的触觉涉及四种受体捕获的感觉，这些受体以不同的比例存在于指尖的不同区域。例如，有些更擅长检测边缘，而另一些更擅长解释纹理。当我们触摸物体时，我们会收到复杂的刺激组合，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敏感度阈值。重要的是，这些刺激是在一个特定的时间内传递的。频率范围与皮肤触觉感受器的灵敏度相匹配，从而提供一种紧密模拟日常生活中与真实物体互动的感觉的触摸体验。”

BAHM 系统发出的脉冲位于皮肤触觉感受器的 0-130 赫兹敏感范围内。这样可以更精确地激活手指正面、底部和侧面区域的触摸感受器，从而产生更准确和选择性的感觉。

研究还发现，人类手指的刺激敏感性在指尖的不同区域和不同的频率上有所不同，这凸显了向手指的每个区域提供正确类型的刺激以实现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要求用户接受培训，以便他们能够正确地解释他们所经历的刺激，部分原因是现有系统可以传递的感觉范围有限，也因为系统的刚性。这一挑战让我们不禁要问：我们如何才能以一种能够实现更自然的触摸反馈的方式刺激皮肤，从而减少大量用户培训的需要？

“为了解决这个问题，我们采用了一种仿生方法，重点关注我们对物体边缘、纹理和皮肤拉伸等特征的感知如何在很大程度上依赖于我们皮肤内的四种主要类型的感受器。由此产生的技术提供了一种将触摸融入其中的方法。融入我们的虚拟社交互动中，还可以作为敏感度丧失患者的触觉诊断工具。”

9 月 14 日星期六，Wurdemann 教授和 Abad Guaman 博士将在大会上展示他们的创新成果英国科学节主办单位为东伦敦大学。节日的与会者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如何能够更加紧密地结合在一起。