從懷錶到手錶，再到智慧手錶，既有時代變遷之下的需求導向，也是可穿戴技術顯著發展的結果。
起初廠商們多以「腕錶+手機=智慧手錶」的思路設計智慧手錶，經過幾十年發展，智慧手錶形態上更為簡約輕便，功能上也越來越豐富，不僅限於為手機做輔助，也逐漸有了監測運動、睡眠、壓力、血氧飽和度、心率等數據的功能。
然而還是有兩個問題：
- 對於沒有佩戴手錶習慣的群體，哪些可穿戴產品適合運動時佩戴？
- 在不整合大量高精度感測器的前提下，可穿戴產品如何能很好地監測運動、獲取反饋數據？
對此，MIT 給出了一個解決方案——我們必不可少的衣物可以說是最好的可穿戴設備，因此可以利用特殊纖維設計衣物，穿戴後可通過接觸使用者身體感知其動作，完成數據反饋。
前不久，相關研究成果發表於 Nature 子刊 Nature Electronics，題為《Learning human–environment interactions using conformal tactile textiles（使用適形觸覺紡織品學習人類與環境的互動）》。
論文作者來自於 MIT 電腦科學與人工智慧實驗室（CSAIL）、微系統技術實驗室及電子工程與電腦科學系。
「適形觸覺紡織品」長啥樣？
論文標題裡的「適形觸覺紡織品」可以有哪些形式，MIT 在一段影片裡進行了展示。
它可以是一雙襪子：
（Source：影片截圖，下同）
可以是一副手套：
一件背心：
準確地來講，MIT 團隊設計的是一個基於紡織品的觸覺學習平台，可以用來記錄、監測和學習人與環境的互動。
利用機器學習進行感測校正
那麼，MIT 團隊具體是如何設計這種新型可穿戴產品的呢？
論文介紹，「適形觸覺紡織品」的原材料中包含了一種價格低廉的壓阻纖維（此外亦有常規的紡織纖維）。
（Source：Neture）
經由機器編制，就可以形成任意的三維幾何形狀，這一過程完全由機器自動完成。
（Source：影片截圖，下同）
在此基礎上，研究團隊得到了一個大型觸覺數據集，超過 100 萬個觸覺框架，包含人與環境的多種互動以及與機器學習技術相結合的各種應用。
通過數據收集，研究團隊開發了一個自主監督數據修正範本來規範響應。
研究團隊利用下圖中這只「校準手套」作為一種靈活的「尺度」，用以糾正形狀更為複雜的、面積更大的「觸覺紡織品」。
數據表明，這種由 AI 驅動的感測紡織品可以對包括坐姿、動作在內的多種與環境的互動進行分類。僅通過數據，即可恢復動態全身姿態，從而分析環境空間訊息、發現生物力學特徵。
如下圖所示，不論是抬腿、平地走路，還是彎腰、轉身、上下樓梯等動作，系統都能做出穩定預測。
值得一提的是，這種可穿戴神器還可用於機器人——研究團隊針對一款機器手臂的形狀設計了合適大小的織物，發現機器手臂給出了高解析度的觸覺反饋。
對此，論文通訊作者 Wan Shou 表示：
想像一下，機器人不再是觸覺盲，它們有「皮膚」，可以像我們人類一樣提供觸覺感知。
研究團隊表示，這種設計可在人機互動（HCI）方面成為更多應用的輸入介面，或可用於運動和康復訓練。
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
