輕巧穿戴裝置幫助使用者透過手腕震動導航
科學突破
得克薩斯州休斯頓萊斯大學的科學家們開發出一種基於布料的輕巧穿戴裝置，可以透過對使用者手腕施加氣壓來幫助他們靜默地導航至目的地。這項研究已於 2023 年 8 月 29 日刊登於《Device》期刊，結果顯示使用者平均有 87%的準確度解讀裝置所指示的方向。由於這款穿戴裝置大部分的控制系統嵌入到布料中，使用氣壓而非電子，所以它能夠比現有的設計更輕盈和緊湊。萊斯大學機械工程系主任、該研究的作者之一瑪西亞·奧馬利表示："我們預想這款裝置將被需要或渴望以隱私方式接收資訊的人士使用，並且能夠無縫整合到衣物或其他穿戴產品中。"這款穿戴裝置可能對使用義肢的截肢者、聽力受損者以及外科醫生、飛行員和士兵等被視覺和聽覺資訊淹沒的專業人士有所幫助。
資訊傳遞方式的挑戰
像行車儀表板上的閃爍燈光或新的短訊彈跳聲這樣的視覺和聽覺提示可以有效地傳遞資訊。然而許多人在日常生活中都被這些提示覆蓋，當大量通知以相同的方式傳遞時，資訊可能會在雜亂中遺失。而觸感或基於皮膚施加壓力的觸感刺激可以提供一種替代方式。然而由於通常需要龐大且重量沉重的硬體，所以使用觸感提示的裝置仍然相對罕見。
輕巧穿戴設計的突破
為了克服這個障礙，萊斯大學的研究人員們使用紡織材料開發了一種輕量舒適的載體裝置，可以戴在使用者的手臂上。團隊透過測量施加在使用者身上的力量，並根據壓力和穿戴裝置的形狀來進行效能測試。他們的研究證實，同一個裝置對不同使用者的提示感受是不同的，布萊克利·朱梅特（Barclay Jumet）表示這項挑戰有些困難。他是該研究的首席作者和機械工程博士候選人，他說："每個人的手臂形狀不同，對於施加的力量和力量施加的時間都有不同的感受，對於我們所提供的觸覺提示的反應能力也不同。幸運的是，我們基於紡織材料的平臺可以輕鬆地量身定制，適應不同的體型和大小。"
現實環境中的測試
在將基於觸感提示的紡織袖套在實驗室中進行人體參與研究的效能測試後，研究人員開始測試這些裝置在現實世界中幫助使用者導航的能力。他們將兩個袖套整合到一件上衣中，並使用紡織腰帶將輔助元件固定在一起，以實現便攜裝置。接下來，一名實驗者向佩戴裝置的使用者傳送指示，引導他們步行一公裏。探究人員丹尼爾·普雷斯頓（Daniel Preston）說："我們對於使用者能夠在休斯頓的街道上導航並在開放場地上的土地上精確地追蹤長達 50 米的俄羅斯方塊，全程截然準確地解讀和理解導航觸感提示，感到驚訝。"在另一個導航測試中，參與者在騎乘電動滑板車時完全正確解讀提示，並在鋪設的磚頭、混凝土人行道和鵝卵石路徑上行駛。普雷斯頓表示"進一步的研發將致力於提高傳遞更複雜提示的能力，同時保持使用者能夠輕鬆自然地識別和解讀。"
結語
這項研究展示了一種全新的輕巧穿戴裝置，使用觸感提示幫助使用者進行導航。而且由於採用了布料材料並使用氣壓技術，這款裝置比現有設計更輕量化，更符合使用者的需求。使用觸感提示可以減少視覺和聽覺提示所帶來的干擾，提供一種更便利和私密的資訊傳遞方式。未來的研發將進一步改進裝置的能力，以傳遞更複雜的提示，並且將裝置更好地融入日常生活中。
參考資料：
Daniel J. Preston, Fluidically Programmed Wearable Haptic Textiles, Device (2023). DOI: 10.1016/j.device.2023.100059
連結： www.cell.com/device/fulltext/S2666-9986(23)00083-2
引用自: Cell Press， 發布日期：2023 年 8 月 29 日，從 https://techxplore.com/news/2023-08-lightweight-wearable-device-users-wrist.html 檢索於 2023 年 8 月 29 日。
