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研究人員開發MagTrack系統 使用面部和頭部運動來控制設備

2022-03-09 10:41 cnBeta.COM

導讀:在目前的形式下,MagTrack結合了一副“眼鏡”--實際上只是沒有鏡片的框架--以及多個IMU(慣性測量單元)。每個IMU通過加速度計、陀螺儀和磁力計的組合來檢測身體運動。

  據New Atlas報道,雖然有各種系統可以檢測四肢癱瘓者的頭部運動,但大多數此類設置僅限于控制輪椅。然而,MagTrack系統的情況并非如此。該技術是由佐治亞理工學院和美國公司Brooks Rehabilitation合作開發的。

  在目前的形式下,MagTrack結合了一副“眼鏡”--實際上只是沒有鏡片的框架--以及多個IMU(慣性測量單元)。每個IMU通過加速度計、陀螺儀和磁力計的組合來檢測身體運動。

  眼鏡本身包含一些IMU,而額外的硬接線面部單元則臨時粘附在用戶的右眉和臉頰上,甚至是他們的舌頭。更重要的是,眼鏡上有一排磁鐵,其磁場由IMU測量--這使得每個面部IMU能夠“知道”它目前相對于眼鏡的位置。

  當用戶移動他們的眉毛、臉頰或舌頭時,相關的IMU會檢測到該運動。此外,如果人們將整個頭部向前、向后或向任何一側傾斜,眼鏡內的IMU也會檢測到這種運動。

  在所有情況下,檢測到的動作被用來通過無線可編程控制單元觸發一個配對的電子設備的功能。如果該設備是一個電動輪椅,那么用戶的動作就可以用來啟動、停止和引導它。

  然而,鑒于該系統是便攜式的,人不在輪椅上時也可以用它來控制智能手機、電腦或智能電視等設備。對于這些項目,可以利用用戶的動作來執行滾動、鼠標和選擇等操作。

  這項技術已經由17名輪椅使用者進行了測試,他們在經過不到三小時的培訓后就能熟練使用這項技術。事實上,該系統使他們能夠執行輪椅駕駛任務,其速度與通過傳統控制器實現的速度相當或更快。

  關于該系統的一篇論文最近發表在《IEEE生物醫學工程期刊》上??茖W家們現在正致力于開發一個不那么顯眼、能力更強的MagTrack版本。

  佐治亞理工學院的Omer T. Inan教授說:“MagTrack研究的軌跡顯示了一種前所未有的可能性,可以促進電動輪椅用戶的獨立功能和移動性。我們的團隊和合作伙伴被最近的病人試驗所鼓舞,并被激勵著繼續盡可能地推動這項技術及其能力?!?/p>


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