La tecnologia che trasforma le superfici domestiche in sensori tattili è molto più vicina all’applicazione

6 febbraio 2023

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dall’Università Metropolitana di Tokyo

I ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno sviluppato un nuovo algoritmo di calibrazione per la tecnologia che trasforma i materiali comuni in sensori tattili. HumTouch rileva la corrente che scorre dalla punta delle nostre dita a qualsiasi superficie parzialmente conduttiva e individua il punto in cui è stata toccata. Il nuovo algoritmo accelera la calibrazione per i nuovi utenti, risolvendo un grave inconveniente delle versioni esistenti della tecnologia. Migliora anche la precisione, avvicinando HumTouch alle applicazioni pratiche.

Nell’arco di pochi decenni, il rilevamento del tocco è passato dall’essere una tecnologia all’avanguardia a diventare una parte onnipresente della vita quotidiana. Ciò è particolarmente evidente nella profusione di touchscreen che ci circondano, dagli smartphone e tablet alle attività interattive quotidiane come fare la spesa, effettuare un pagamento, controllare gli elettrodomestici o persino giocare.

Ma le capacità di rilevamento di un touchscreen sono limitate all'area dello schermo. I touchscreen capacitivi, ad esempio, presentano una serie di minuscoli circuiti su tutto lo schermo che rilevano piccoli cambiamenti locali nella capacità quando lo tocchiamo; il punto è che esiste un insieme di circuiti statici e preinstallati su cui lo schermo può fungere da sensore.

Un team di ricercatori della Tokyo Metropolitan University guidato dal professore associato Shogo Okamoto ha lavorato su una tecnologia che potrebbe trasformare qualsiasi superficie leggermente conduttiva in un sensore tattile. Collegando elettrodi ai bordi di qualsiasi superficie, sia essa di stoffa, legno o pietra, hanno sviluppato una tecnologia di rilevamento in grado non solo di rilevare quando la superficie è stata toccata, ma anche dove è stata toccata, proprio come un touchscreen. La ricerca è pubblicata sul ROBOMECH Journal.

Il principio che utilizzano si basa sul rumore del ronzio AC. Qualsiasi luogo dotato di alimentazione di rete è pieno di onde elettromagnetiche emesse dalle sorgenti; questi inducono minuscole correnti nel nostro corpo che possono fuoriuscire su una superficie quando le tocchiamo. La tecnologia, chiamata HumTouch, può convertire misurazioni accurate di questa corrente in una posizione. Ciò potrebbe potenzialmente trasformare quasi ogni superficie in un sensore tattile.

Uno dei principali svantaggi di HumTouch, tuttavia, è stata la sensibilità della conversione per la persona. Per i nuovi utenti è necessario un lungo processo di calibrazione, che richiede di toccare la superficie in più di 20 punti prima di poter ottenere una posizione precisa del tocco. Ora, il team ha scoperto che i dati raccolti da più utenti potrebbero essere combinati con i dati di un singolo tocco di un nuovo utente per generare una posizione molto più precisa di prima per il nuovo arrivato.

Hanno testato il loro nuovo algoritmo collegando un tovagliolo di carta e raccogliendo dati da diversi utenti. Qualsiasi nuovo utente potrebbe quindi toccare la carta una volta, mescolare la misurazione con i dati di calibrazione preesistenti di altri utenti e godere di una posizione accurata dei tocchi successivi fino a una precisione inferiore a un centimetro. È importante sottolineare che è inferiore alla larghezza di un dito. In linea di principio, la tecnologia è molto vicina all’implementazione in applicazioni pratiche.