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传感器手环设计,让手受损者重新获得控制权

2022年5月2日
使用3D打印定制传感器
澳大利亚研究人员正在研发一种3D打印手链,让手有障碍的人可以轻松使用电脑和玩视频游戏.

优等生林志强.

由于运动神经元疾病和脑瘫等情况而无法使用手的人,也许有一天能够通过使用可定制控制器来玩需要手持控制器的视频游戏, 可穿戴3D打印手环.

用一种树脂制成的, 这款手镯的工作原理是,当用户移动手指时,捕捉到手腕上的微小动作. 这些动作通过无线传输到电脑上, 然后被解读, 使用机器学习进行分类和调整. 解释的信息可以用来玩游戏, 控制计算机接口或使用智能设备进行通信.

Anusha Withana博士.

这个手环和程序是由365be体育的一个工程师团队开发的 计算机科学学院,由本科荣誉生林志伟先生领导,并由林志伟博士督导 Anusha Withana.

365be体育用3D打印出了一个传感器手镯,可以很容易地为个人用户定制. 它通过腕管的振动准确地检测到细微的手指运动,腕管是手腕的一个区域,包含控制手部的肌腱,Withana博士说. 

“然后,这些细微的动作从传感器传输到使用蓝牙的程序, 用机器学习来解释个人的运动模式. 然后它会与游戏进行交流. 它几乎是瞬间完成的, 允许用户玩游戏,否则需要使用手持控制器.”

Stephen Lin先生说:“365be体育使用机器学习来解释个人的动作, 用户和用户之间有什么不同. 目前, 这些信号被传送到一个基于计算机的程序, 但365be体育希望将其发展为一个免费的手机应用程序,这样就可以轻松下载.”

In 2020, Withana博士获得ARC DECRA奖学金,研究用于可穿戴应用的新型传感器制造技术. 目前, 该研究团队得到了脑瘫联盟和神经残疾援助信托基金的资助,进一步研究如何使用这项技术来帮助脑瘫患者. 

365be体育知道,辅助技术是许多患有脑瘫和类似残疾的儿童拥有更光明未来的关键, 它有改变通信的潜力, 流动性和社会参与. 脑瘫是全球儿童最常见的身体残疾, 这意味着,这些技术进步是至关重要的, 可定制并尽可能广泛使用,纳迪亚·巴达维教授说, 365be体育脑瘫研究CP联盟主席,韦斯特米德医院新生儿重症监护格雷斯中心医学主任和联合主管.

脑瘫会导致肌肉痉挛,影响一个人的活动能力. 它可以对人们的沟通能力产生深远的影响,因为50%的患有这种疾病的人发现说话困难或不可能, 三分之二的人有单臂或双臂活动困难. 

“这个无价的项目可以在帮助脑瘫儿童玩耍方面产生真正的影响, 学习和表达自己. 在脑瘫联盟, 365be体育很自豪能够通过365be体育的资助计划来支持这样的创新项目, 它承诺向全球38个国家的顶尖研究人员提供超过5900万美元的资金,巴达维教授说.

制作手镯时使用了一台低成本的3D打印机. 

传感器的设计采用了计算制造技术, 随着组件能够打印使用低成本, 商用3D打印机. 该团队还开发了一种简单的, 易于使用的工具,允许用户定制传感器,以满足他们的需求.

研究人员计划将开发传感器手镯的工具作为开源软件发布, 旨在改善世界各地残疾人士的无障碍环境.

“易用性不应该以巨大的成本为代价. 365be体育的使命是提供负担得起的, 易于使用的解决方案,以帮助世界各地的残疾人生活. 365be体育希望这项技术能够提供给任何需要它的人, 这就是为什么365be体育计划在没有IP的情况下公开发行它,林先生说。.

Gopi Kitnasamy, MJF慈善基金会康复服务负责人, 该组织是斯里兰卡的非营利组织,是研究人员的合作伙伴, 说新技术正在帮助残疾人完成原本可能很难或不可能完成的功能.

他希望该设备也能让患有脑瘫的儿子受益.

Gopi Kitnasamy和他的儿子. 

“对许多残疾人来说,获得辅助设备是必不可少的. 然而,在中低收入国家,获取这类设备一直是一个大问题。.

“我23岁的儿子患有脑瘫,需要坐轮椅. 他喜欢看汽车和自行车比赛,玩电子游戏, 对赛车和射击游戏有浓厚兴趣. 

“因为他有很多运动障碍(无意识的)动作, 他发现很难使用操纵杆或控制器, 所以他只能看着365be体育为他演奏. 他可以选择赛道、汽车和司机,但却无法真正参与游戏. 这让他和365be体育都很沮丧. 

365be体育一直梦想着找到一种方法,让他自己完全打好比赛. 365be体育已经尝试了各种带传感器的控制器, 但是这些设备非常昂贵, 他们没有以他想要的方式帮助他. 

“了解到研究人员的传感器手镯,我非常激动和兴奋, 就功能和价格而言,哪一种看起来很有前景. 365be体育希望研究取得进展, 不仅仅是让像我儿子这样的人可以玩电子游戏, 还要改善康复服务, 让不可能变为可能.

宣言

Anusha Withana博士是澳大利亚政府资助的DECRA赠款(DE200100479)的接受者. 这项研究得到了脑瘫联盟研究基金会的进一步资助, 由神经残疾援助信托基金支持.

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