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研究人員開發(fā)MagTrack系統(tǒng) 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(jù)New Atlas報道,雖然有各種系統(tǒng)可以檢測四肢癱瘓者的頭部運動,但大多數(shù)此類設置僅限于控制輪椅。然而,MagTrack系統(tǒng)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(fā)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(nèi)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(fā)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(tǒng)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(zhí)行滾動、鼠標和選擇等操作。

  這項技術已經(jīng)由17名輪椅使用者進行了測試,他們在經(jīng)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(tǒng)使他們能夠執(zhí)行輪椅駕駛任務,其速度與通過傳統(tǒng)控制器實現(xiàn)的速度相當或更快。

  關于該系統(tǒng)的一篇論文最近發(fā)表在《IEEE生物醫(yī)學工程期刊》上。科學家們現(xiàn)在正致力于開發(fā)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(xù)盡可能地推動這項技術及其能力?!?/p>