輕拍手腕織物導航

發布時間：2023-09-04 17:27 原文鏈接：輕拍手腕織物導航

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美國得克薩斯州萊斯大學的科學家們開發了一種基于織物的可穿戴設備，它可以通過加壓空氣“輕拍”用戶的手腕，無聲地幫助他們導航到目的地。相關研究近日發表于物質科學期刊《裝備》（Device）。

研究表明，用戶平均87%的情況下能正確理解設備告訴他們的方向。由于該設備將大部分控制系統嵌入織物內部，借助空氣而非電子器件工作，因此它可以比現有設計更輕、更小。

“我們設想，這種設備將受到那些希望信息私下傳輸給自己的人的青睞，而且該設備能無縫集成到衣服或其他可穿戴設備中。”該論文作者之一、萊斯大學機械工程系主任Marcia O’Malley說。

這種可穿戴設備可能會讓假肢佩戴者、聽力受損者、外科醫生、飛行員和士兵等人群受益，因為他們需要大量的視覺和聽覺信息。

視覺和聽覺暗示，如儀表盤閃爍或新短信“叮”聲，都可以有效地傳遞信息。然而，許多人在日常生活中被這些提示淹沒了——如果有太多的通知以同樣的方式傳達，信息就可能會在混亂中丟失。觸覺或基于觸摸的刺激，包括施加在皮膚上的壓力和溫度等線索，可以提供另一種選擇。但目前使用觸覺信號的設備并不常見，因為它們通常需要笨重的硬件，給佩戴者帶來沉重的負擔。

為克服這一障礙，研究人員用紡織材料開發了一種輕便、舒適的可穿戴設備，可以戴在用戶的手臂上。該論文第一作者、機械工程博士候選人Barclay Jumet說，研究小組通過測量施加在用戶身上的壓力和可穿戴設備形狀來測試該設備。這有些挑戰性，因為不同的用戶對同一設備的提示有不同的體驗。

“每個人的手臂形狀都不一樣，對施加的力和施加的時間的感覺也不一樣，對我們提供的觸覺線索的反應能力也不一樣。”Jumet說，“幸運的是，基于紡織品的設備很容易定制和調整，以適應各種體型和大小。”

在測試了該設備的性能后，研究人員開始研究這些設備在現實世界中如何幫助用戶導航。他們將兩個集成了設備的袖子放到一件襯衫中，并在一條紡織腰帶上安裝輔助部件，讓設備便于攜帶。接下來，一名實驗人員向佩戴該設備的用戶發送提示，指導他們在一公里內走到哪里。

“讓我們印象深刻的是，用戶能夠在休斯頓的街道上被導航，隨后在開闊的場地上沿著50米長的俄羅斯方塊形狀移動，并且100%準確地接收和理解導航觸覺線索。”論文通訊作者、該校機械工程助理教授Daniel Preston說。

在另一項導航測試中，參與者再次以完全準確的方式解讀線索。這一次他們騎著電動滑板車在磚路、混凝土人行道和礫石小路上行駛。

“下一步，我們將進一步提高該設備傳遞更復雜線索的能力，使用戶能夠輕松、自然地識別這些線索。”Preston說。