Легкое носимое устройство помогает пользователям перемещаться с помощью прикосновения к запястью.

Авторы и права: Устройство/Престон и др.

Ученые из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас, разработали носимое устройство на тканевой основе, которое «постукивает» запястье пользователя сжатым воздухом, бесшумно помогая ему добраться до пункта назначения.Исследование, опубликованное 29 августа в журнале Device, продемонстрировало, что пользователи правильно интерпретировали направление, в среднем в 87% случаев.Поскольку носимое устройство встраивает большую часть своей системы управления в саму ткань, используя воздух вместо электроники, его можно сделать легче и компактнее, чем существующие конструкции.

«Мы предполагаем, что это устройство будет использоваться людьми, которые нуждаются или желают, чтобы информация передавалась им конфиденциально и таким образом, чтобы ее можно было легко интегрировать в одежду или другие носимые устройства», — сказала Марсия О’Мэлли, заведующая кафедрой машиностроения.в Университете Райса и автор исследования.

Носимые устройства могут принести пользу людям с ампутированными конечностями, использующим протезы конечностей, людям с потерей слуха и специалистам, таким как хирурги, пилоты и солдаты, которые завалены визуальной и слуховой информацией.

Визуальные и слуховые сигналы, такие как мигающий свет на приборной панели или звук нового текстового сообщения, могут эффективно передавать информацию.Однако многие люди в повседневной жизни перегружены такими сигналами, а если слишком много уведомлений передается одинаково, информация может затеряться в беспорядке.Альтернативу могут предложить «haptics», или сенсорные стимулы, которые включают ощущения тепла или холода или сигналы, основанные на давлении на кожу.

В то время как устройства, производящие визуальные сигналы или звуки, широко распространены в повседневной жизни, устройства, использующие тактильные сигналы, все еще встречаются редко, поскольку они обычно требуют громоздкого оборудования, которое утяжеляет пользователя.

Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи из Университета Райса разработали легкое и удобное носимое устройство из текстильных материалов, которое можно носить на руке.Команда протестировала устройство, измерив силу, приложенную к пользователю, в зависимости от давления и формы носимого устройства — задача, которая оказалась довольно сложной, поскольку разные пользователи по-разному воспринимали сигналы от одного и того же устройства, сказал Барклай Джумет, доктор философии.Д.кандидат технических наук и ведущий автор исследования.

«У каждого человека разная форма руки, разное восприятие того, что «приятно» с точки зрения приложенных сил и времени их применения, а также разные способности реагировать на тип подаваемых нами тактильных сигналов», — сказал Джумет.«К счастью, наша текстильная платформа легко адаптируется и адаптируется к различным типам и размерам телосложения».

После тестирования характеристик своих тактильных текстильных рукавов в лабораторном исследовании с участием людей исследователи решили выяснить, насколько хорошо эти устройства могут помочь пользователям ориентироваться в реальных условиях.Два рукава они интегрировали в рубашку и дополнили ансамбль текстильным поясом, к которому прикрепили вспомогательные компоненты, сделав устройство портативным.Затем экспериментатор посылал подсказки пользователю, носящему устройство, указывая ему, куда пройти один километр.

«Мы были впечатлены тем, что пользователь смог перемещаться по улицам Хьюстона и впоследствии отслеживать 50-метровые кусочки тетриса на открытом поле со 100% точностью в получении и интерпретации навигационных тактильных сигналов», — сказал Дэниел Престон, доцентмашиностроения и соответствующий автор исследования.

В другом навигационном тесте участник снова интерпретировал сигналы с полной точностью, на этот раз во время езды на электросамокате по мощеным кирпичам, бетонным тротуарам и гравийным дорожкам.

«Дальнейшее развитие будет направлено на улучшение способности передавать еще более сложные сигналы, которые остаются легко и естественно распознаваемыми пользователем», — сказал Престон.

Больше информации: Дэниел Дж. Престон, Гидравлически программируемый носимый тактильный текстиль, устройство (2023).DOI: 10.1016/j.device.2023.100059.www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00083-2 🔗