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研究人員開發(fā)MagTrack系統(tǒng) 使用面部和頭部運(yùn)動來控制設(shè)備

2022-03-09 10:41 cnBeta.COM
關(guān)鍵詞:智慧醫(yī)療IMU科技

導(dǎo)讀:在目前的形式下,MagTrack結(jié)合了一副“眼鏡”--實(shí)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(yùn)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(yùn)動,但大多數(shù)此類設(shè)置僅限于控制輪椅。然而,MagTrack系統(tǒng)的情況并非如此。該技術(shù)是由佐治亞理工學(xué)院和美國公司Brooks Rehabilitation合作開發(fā)的。

  在目前的形式下,MagTrack結(jié)合了一副“眼鏡”--實(shí)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(yùn)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(dāng)用戶移動他們的眉毛、臉頰或舌頭時,相關(guān)的IMU會檢測到該運(yùn)動。此外,如果人們將整個頭部向前、向后或向任何一側(cè)傾斜,眼鏡內(nèi)的IMU也會檢測到這種運(yùn)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(shè)備的功能。如果該設(shè)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(dǎo)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(jī)、電腦或智能電視等設(shè)備。對于這些項(xiàng)目,可以利用用戶的動作來執(zhí)行滾動、鼠標(biāo)和選擇等操作。

  這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)由17名輪椅使用者進(jìn)行了測試,他們在經(jīng)過不到三小時的培訓(xùn)后就能熟練使用這項(xiàng)技術(shù)。事實(shí)上,該系統(tǒng)使他們能夠執(zhí)行輪椅駕駛?cè)蝿?wù),其速度與通過傳統(tǒng)控制器實(shí)現(xiàn)的速度相當(dāng)或更快。

  關(guān)于該系統(tǒng)的一篇論文最近發(fā)表在《IEEE生物醫(yī)學(xué)工程期刊》上??茖W(xué)家們現(xiàn)在正致力于開發(fā)一個不那么顯眼、能力更強(qiáng)的MagTrack版本。

  佐治亞理工學(xué)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(jìn)電動輪椅用戶的獨(dú)立功能和移動性。我們的團(tuán)隊(duì)和合作伙伴被最近的病人試驗(yàn)所鼓舞,并被激勵著繼續(xù)盡可能地推動這項(xiàng)技術(shù)及其能力?!?/p>