手指凌空動一動,萬物皆為你所用

作者 | 發布日期 2017 年 11 月 17 日 12:00 | 分類 穿戴式裝置 , 醫療科技 follow us in feedly

開電視用遙控器?遜!開手機導航用語音?弱!啟動汽車還用無線鑰匙?過時了啊!下一世代最新的人機互動介面是不需要訓練也不需要特別輸入的肌肉訊號!只要手指凌空一動,世間萬物為你所用。




肌肉操控機器的跨時代科技來臨

1960 年代計算機問世以來,人類與機器的互動,從鍵盤、滑鼠、搖桿、觸控、光學辨識手勢、語音輸入,一直在找尋更前瞻的破壞式創新,新的創新已經嶄露曙光,下一世代人機溝通的關鍵技術是肌肉的感測,只要戴上手環,不管是勾手指、握拳、立手掌,都可以成為操控的手勢,遙控各種機械設備更輕鬆。

一握拳就能發射遊戲中的火焰槍;立起手掌、彎彎指頭就能在遊戲中扣扳機,還能操控電玩遊戲中的主角進行跳躍、射擊等動作,取代遙控手把或搖桿成為新一代人機介面的輸入裝置,這種技術就是工研院開發的「肌肉活動訊號手勢辨識體感技術」(MMG),當肌肉收縮時,肌纖維束與漿液膜摩擦導致之震動訊號,該肌音訊號可被慣性感測器所偵測。

▲「肌肉活動訊號手勢辨識體感技術」(MMG)可以取代遙控手把或搖桿成為新一代人機介面的輸入裝置(圖片來源:工研院)

工研院新創公司—酷手科技創辦人吳季剛,早在六年前就已發展出產品概念雛形,比起國外類似應用的肌電訊號(EMG)技術,肌電訊號需要將電極貼片黏貼於身體表面甚至塗上導電膠,容易因人體汗水讓訊號失真,而酷手科技的肌肉振動就完全沒這樣的問題,

在市場上有著極佳的競爭優勢,吳季剛在工研院支持下衍生成立酷手科技,產品定位在模組與技術輸出,不涉及終端產品的製造。而這項肌肉活動訊號手勢辨識體感技術選擇與虛擬實境遊戲結合作為互動控制,未來還可以做動作分析,應用於運動與復健。

▲輕巧簡便的「肌肉活動訊號手勢辨識體感技術」,獲得提名入圍 2017 全球百大科技研發獎。(圖片來源:工研院)

以運動為例,肌肉活動訊號手勢辨識體感技術可結合運動心電圖,搭配運動配件測量肌肉收縮的順序與強度,應用在長跑、自行車甚至游泳的訓練,來判定運動員的步態階段並看肌肉是否被合理運用,確認運動員是否以省力的姿態正確地運動。

肌肉訊號量測也可應用在小範圍功能性復健,尤其目前遠距復健只能用影像方式將復健情形傳回給治療師,然而人體有代償機制,會延伸出替代動作取代原先設定的目標動作,用影像方式無法確定患者是否訓練到對的肌肉。透過肌肉活動訊號手勢辨識體感技術可將肌肉振動訊號資料傳回,比對正確的復健姿勢訊號圖就能做更準確的判斷。

目前該技術主要是識別手的抓放動作,搭配手腕與手臂角度,共可識別 30 組動作,下一步將更精細到識別雙手每根手指的抓放,如此可更接近虛擬實境的實體動作,也可應用在義肢或機器人操控上。
這項改變人類與機器互動的創新技術,在可見的未來已經具備無窮潛力,也因此受到國際大廠的青睞,更獲得提名入圍 2017 全球百大科技研發獎。

文章授權來源:低成本肌肉活動訊號分析技術

(首圖來源:Shutterstock)