智能面料的知情触摸可以告诉你该去哪里
个人设备为我们的视觉和听觉提供了几乎无限的信息流,而我们的触觉几乎……未受影响。
莱斯大学工程师开发的一种基于纺织品的可穿戴设备可以通过利用这种未充分利用的感官资源来帮助整理、增强——并且在有损伤的情况下——补偿视觉和听觉输入的缺陷。
机械工程博士生巴克莱·朱梅特 ( Barclay Jumet)表示:“技术在采用触觉或基于触觉的交流方面进展缓慢。”他是《Device》上发表的一项研究的主要作者。“在采用触觉技术的技术中,可穿戴设备通常仍然需要笨重的外部硬件来提供复杂的提示,限制了它们在日常活动中的使用。”
由Daniel Preston 和Marcia O'Malley的 Rice 实验室构建的触觉配件系统通过使用流体控制将触觉提示编程到可穿戴设备的纺织结构中,以先前工作 中描述的方法为基础,减少了对硬件的需求。
“使用电压和电流的传统控制系统,通常需要许多电子输入来实现复杂的触觉提示,”莱斯大学机械工程助理教授普雷斯顿说,他的实验室探索能量、材料和流体的交叉点。“在这个设备中,我们已经将很多复杂性转移给流体控制器,并且只需要非常有限数量的电子输入来提供复杂的触觉刺激。”
这些可穿戴设备由皮带和纺织套组成,依靠流体信号(例如压力和流速)来控制复杂触觉提示的传递,包括振动、敲击和挤压等感觉。固定在皮带上的一个小型轻质二氧化碳罐为可热封纺织品中的气密电路供电,导致四分之一大小的袋子(每个套筒上最多有六个)以不同的力和频率膨胀。
在展示该设备在现实世界导航中的实用性的实验中,这些提示充当了指导用户在休斯顿街道上一英里长的路线上的方向。在另一项实验中,用户按照触觉纺织品传达的指示,在场地中勾画出看不见的俄罗斯方块。
“皮带采用了原本可能需要的精简版电子控制系统,”朱梅特说。“在这种情况下,我们在两个袖子上放置了十二个小袋,逐渐充气以指示四个方向之一:向前、向后、向左或向右。因此,我们不需要十二个电子输入,而是将这种复杂性嵌入到套筒中,并且能够仅使用四个输入——减少了三分之二。
“未来,这项技术可以直接与导航系统集成,这样构成衣服的纺织品就可以告诉用户该走哪条路,而不会对他们已经超负荷的视觉和听觉造成负担——例如,不需要查阅地图或听虚拟助理的话。”
此外,可穿戴纺织设备可以结合其他传感和控制机制,使视力或听力有限的用户能够实时检测障碍物并导航动态环境。
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