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美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一款新型可穿戴系統(tǒng)，能讓用戶(hù)在跑步、駕駛甚至海浪顛簸等動(dòng)態(tài)環(huán)境中，僅憑日常手勢(shì)即可穩(wěn)定操控機(jī)器人設(shè)備。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·傳感器》雜志。

該系統(tǒng)外形為一枚柔軟貼片，附著于布質(zhì)臂章之上，集成了運(yùn)動(dòng)與肌肉傳感器、藍(lán)牙微控制器及可拉伸電池。系統(tǒng)基于包含真實(shí)手勢(shì)與多種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)定制化深度學(xué)習(xí)框架，實(shí)時(shí)捕捉并處理來(lái)自手臂的信號(hào)，濾除干擾、識(shí)別手勢(shì)，進(jìn)而向機(jī)器人等設(shè)備發(fā)送控制指令。

團(tuán)隊(duì)表示，傳統(tǒng)手勢(shì)傳感設(shè)備在用戶(hù)靜止時(shí)表現(xiàn)良好，但在運(yùn)動(dòng)噪聲干擾下信號(hào)容易失真，限制了實(shí)際應(yīng)用。

新系統(tǒng)成功攻克了這一瓶頸問(wèn)題。在多種動(dòng)態(tài)環(huán)境測(cè)試中，受試者即使處于奔跑、高頻振動(dòng)及多重干擾條件下，仍能通過(guò)該系統(tǒng)穩(wěn)定操控機(jī)械臂。該系統(tǒng)還在模擬海洋環(huán)境中通過(guò)驗(yàn)證。所有測(cè)試均顯示，該系統(tǒng)反應(yīng)迅速、識(shí)別準(zhǔn)確。

這是目前首個(gè)能在多種運(yùn)動(dòng)干擾下穩(wěn)定運(yùn)行的可穿戴人機(jī)交互系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，康復(fù)患者或行動(dòng)不便人士可通過(guò)自然手勢(shì)操控輔助機(jī)器人，無(wú)需依賴(lài)精細(xì)動(dòng)作技能；工業(yè)工人和救援人員可在高運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度或危險(xiǎn)環(huán)境中控制工具與機(jī)器人；潛水員及遠(yuǎn)程操作員還可在湍流水下指揮機(jī)器人作業(yè)。此外，該系統(tǒng)也有望提升消費(fèi)電子設(shè)備手勢(shì)控制的可靠性。

最新突破為下一代可穿戴系統(tǒng)的發(fā)展鋪平了道路。未來(lái)的設(shè)備不僅將更輕薄、無(wú)線(xiàn)化，還能從復(fù)雜環(huán)境與用戶(hù)習(xí)慣中持續(xù)學(xué)習(xí)。