Nieuw apparaat onthult hoe mensen grip houden op gladde objecten
Wetenschappers van de TU Delft hebben voor het eerst ontdekt hoe de menselijke greep zich aanpast aan plotselinge veranderingen in wrijving en belasting. Dit deden ze met een nieuw apparaat dat de wrijving van een oppervlak direct kan aanpassen door ultrasone trillingen. Beter inzicht in de neurologische processen achter onze greep, kan leiden tot nieuwe revalidatietools voor beroertepatiënten en de ontwikkeling van tactiele robots. De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of Physiology.
Dagelijks hanteren we tientallen voorwerpen met verschillende oppervlakken zonder erbij stil te staan hoe onze vingers hun grip aanpassen. 'Ook als de gladheid van een oppervlak onverwacht verandert, passen we onze grijpkracht automatisch aan,' legt postdoc Laurence Willemet uit. ‘Of het nu gaat om zweterige handen, het pellen van een mango of het hanteren van een nat stuk zeep, ons zenuwstelsel regelt de greep zonder dat we daar bewust over hoeven na te denken.’
‘Dit is de eerste keer dat we konden onderzoeken hoe de greep zich aanpast aan wrijvingsveranderingen tijdens het hanteren van een object,’ zegt universitair hoofddocent Michaël Wiertlewski. Samen met masterstudent Felix Roël ontwikkelde het team een apparaat dat, met ultrasone trillingen, de wrijving van een oppervlak direct kan veranderen zonder de textuur ervan aan te passen. In tegenstelling tot traditionele methoden bootst dit apparaat realistische situaties na waarin wrijving subtiel en dynamisch verandert, zoals veroorzaakt door zweten of condensatie.
Grip past zich automatisch aan
Tijdens de studie moesten deelnemers het apparaat met twee vingers vasthouden en optillen, terwijl ze naar een documentaire keken. Zonder dat ze het wisten, veranderde het apparaat de wrijving van het oppervlak. Willemet: 'Toen de wrijving werd verlaagd – waardoor het oppervlak gladder werd – merkten de meeste deelnemers die verandering niet bewust op, maar pasten ze hun grijpkracht automatisch aan.' Dit lijkt op hoe je onbewust voorkomt dat een glad glas uit je handen glijdt. Opvallend was dat deelnemers het niet opmerkten als de wrijving toenam, en pasten in dat geval ook hun grip niet aan.
Betere robots en revalidatie
Momenteel werkt het team aan een geavanceerdere versie van het apparaat met een camera om beter te zien hoe de huid contact maakt met het oppervlak. ‘Als we begrijpen hoe mensen hun greep aanpassen, kunnen we robots ontwerpen die hetzelfde doen,’ zegt Wiertlewski. Dit kan leiden tot robots die objecten op een natuurlijkere manier kunnen vasthouden en haptische feedbacksystemen waarmee je wrijving en textuur op afstand kunt "voelen".
Ook in de zorg zien de onderzoekers mogelijkheden. Ze hopen met deze inzichten revalidatietools te ontwikkelen voor mensen met een beroerte of motorische beperkingen, om hen op maat gemaakte oplossingen voor revalidatie en herstel te bieden.
Laurence Willemet
