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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(dòng)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(gè)IMU(慣性測(cè)量單元)。每個(gè)IMU通過加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)的組合來檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)。

  據(jù)New Atlas報(bào)道,雖然有各種系統(tǒng)可以檢測(cè)四肢癱瘓者的頭部運(yùn)動(dòng),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(guó)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(gè)IMU(慣性測(cè)量單元)。每個(gè)IMU通過加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)的組合來檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)。

  眼鏡本身包含一些IMU,而額外的硬接線面部單元?jiǎng)t臨時(shí)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(chǎng)由IMU測(cè)量--這使得每個(gè)面部IMU能夠“知道”它目前相對(duì)于眼鏡的位置。

  當(dāng)用戶移動(dòng)他們的眉毛、臉頰或舌頭時(shí),相關(guān)的IMU會(huì)檢測(cè)到該運(yùn)動(dòng)。此外,如果人們將整個(gè)頭部向前、向后或向任何一側(cè)傾斜,眼鏡內(nèi)的IMU也會(huì)檢測(cè)到這種運(yùn)動(dòng)。

  在所有情況下,檢測(cè)到的動(dòng)作被用來通過無線可編程控制單元觸發(fā)一個(gè)配對(duì)的電子設(shè)備的功能。如果該設(shè)備是一個(gè)電動(dòng)輪椅,那么用戶的動(dòng)作就可以用來啟動(dòng)、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(shí)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(duì)于這些項(xiàng)目,可以利用用戶的動(dòng)作來執(zhí)行滾動(dòng)、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(cè)試,他們?cè)诮?jīng)過不到三小時(shí)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(gè)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(dòng)輪椅用戶的獨(dú)立功能和移動(dòng)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(lì)著繼續(xù)盡可能地推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)及其能力?!?/p>