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比起走圖像傳感的Kinect和Leap Motion,MYO作為“全球第一個將肌電技術(shù)應(yīng)用于手勢識別領(lǐng)域”的設(shè)備,在體感界可謂是一股清流,在2013年收獲了不少青睞。
實(shí)際上肌電技術(shù)早在上世紀(jì)70年代就有一些研究進(jìn)展,但主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,且需要在皮膚上插入探針。直到90年代sEMG(表面肌電圖)的發(fā)展,以接觸皮膚的電極實(shí)現(xiàn)監(jiān)測才讓人們免受皮肉之苦。
與此同時,研究者們同樣也在嘗試尋找sEMG的更多適用領(lǐng)域,比如MIT就曾成功將肌電技術(shù)應(yīng)用于義肢;而航天航空領(lǐng)域同樣也是嘗試的新領(lǐng)域:既然太空中行動不便,宇航員能否運(yùn)用sEMG的技術(shù),通過手勢操作就可以實(shí)現(xiàn)各種操作?答案當(dāng)然是“YES”。
在德國宇航局工作的時候,畢業(yè)于馬格德堡大學(xué)電子工程專業(yè)的比奇創(chuàng)新創(chuàng)始人兼CEO李瑋琛,負(fù)責(zé)的是宇航員地面訓(xùn)練系統(tǒng)的交互研發(fā)。系統(tǒng)主要通過VR對宇航員進(jìn)行地面訓(xùn)練,而交互系統(tǒng)使用的正是肌電識別技術(shù)。
李瑋琛在德國苦惱于新型的技術(shù)僅限于研究階段卻不能更好地推廣使用,于是毅然辭去德國宇航局的工作選擇歸國創(chuàng)業(yè),回國之后約上了兩位沈陽工業(yè)大學(xué)本科室友劉漢成和李振華一同完善這個項(xiàng)目,將表面肌肉電信號識別技術(shù)小型化,“濃縮”在一個小小的手環(huán)上。
比奇創(chuàng)新成立于2015年11月,不過在此前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在西安高新區(qū)的支持下進(jìn)行了一年多的時間,并獲得了中科院的投資和支持。合伙人之一,公司的品牌負(fù)責(zé)人張玄煦告訴雷鋒網(wǎng),因?yàn)樵摻换ゲ僮飨到y(tǒng)是李瑋琛在德國負(fù)責(zé)研發(fā)的,所以知識產(chǎn)權(quán)上并不存在糾紛。
“大家聚在一起,一方面是看好這個項(xiàng)目本身,另一方面也是希望能夠通過自己掌握的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)一些突破和革新。”
比奇創(chuàng)新想做的,簡單說來,就是解放雙手,讓交互成為更自然更自由的體驗(yàn)。
諦聽是地藏菩薩經(jīng)案下伏著的通靈神獸,它可以通過聽來辨認(rèn)世間萬物,尤其善于傾聽人心。比奇創(chuàng)新所研發(fā)的DTing,名稱就來自于諦聽的音譯。
“在神話傳說中,諦聽可以接收宇宙內(nèi)的一切信息,同時會把這些信息傳遞給信者以分辨是非?!崩瞵|琛向雷鋒網(wǎng)介紹DTing的由來。
DTing能通過裹在人體前臂上的傳感器來監(jiān)測牽引手指的相應(yīng)肌肉群,并依靠核心算法翻譯、轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的信號輸出,可以進(jìn)行精確到關(guān)節(jié)的動作判斷。
雖然肌電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了如此長時間,但一直沒有迎來爆發(fā)性增長。張玄煦表示,比起技術(shù)上的限制,他認(rèn)為是因?yàn)樾枨笊形催_(dá)到積累。就像蘋果還沒把鼠標(biāo)引入電腦操作時,大家也只滿足于用鍵盤操作;而在iPhone面世之前,大家也并不覺得功能機(jī)有什么不妥。而在交互領(lǐng)域,更貼近自然的需求還沒有達(dá)到撼動產(chǎn)品更新?lián)Q代的地步。
體感領(lǐng)域的交互方式有三個比較流行的方案:肌電、圖像傳感和機(jī)械結(jié)構(gòu)壓力。對于圖像傳感的手勢識別來說,不可避免的一個問題在于它的移動性及識別范圍,此外還需要占用連接設(shè)備的CPU和運(yùn)行內(nèi)存,在連接層面就會加大負(fù)擔(dān)。
“圖像傳感作為既定空間的定位或許是一個非常好的方案,但是對于手勢識別來說確實(shí)有諸多不便。圖像傳感不好區(qū)分左右手,左右手交叉或者遮擋,就沒法識別了,但肌電就沒有這樣的限制。同時,肌電識別還不受外部光線強(qiáng)弱和操作遠(yuǎn)近的影響?!?/p>
而對于機(jī)械傳感而言,設(shè)備自身的龐大就成為了移動化的阻礙,甚至無法在戶外使用。相對于其它兩種識別方式,肌電具有在功耗低和移動性上略勝一籌。
雖然肌電擁有自由靈魂,但它也存在不少客觀限制。好比需要戴著鐐銬的舞蹈者,如何能在既有的現(xiàn)狀上進(jìn)行優(yōu)化?肌肉的電信號本身比較微弱,采集并排除干擾相對來說的確比較困難,再加上肌電手勢識別對濕度非常敏感,出汗不可避免地會影響體驗(yàn)效果。
而每個人的肌肉情況不同,產(chǎn)生的信號會有差異,而將肌肉信號轉(zhuǎn)化為指令,同樣需要復(fù)雜的核心運(yùn)算。DTing設(shè)備集合了采集、運(yùn)算和發(fā)出指令三個步驟,無需外接主機(jī)就可實(shí)現(xiàn)操作,這在移動性上就得到了提升。
“傳輸發(fā)出的直接就是已經(jīng)處理好的指令信號,不需要像圖像傳感那樣鏈接電腦或者主機(jī),需要占用電腦或者主機(jī)的運(yùn)算空間和內(nèi)存?!?/p>
目前原型機(jī)可以識別20多種既定手勢,每一種都在90%以上,只是機(jī)器采集過程會稍微長一點(diǎn)。而對于無法回避的濕度問題,李瑋琛認(rèn)為在已知的技術(shù)領(lǐng)域,肌電是有提升空間的,目前他們也正在積極解決這一問題。
在今年10月,DTing計劃上線國內(nèi)外眾籌平臺,定價在千元級別。比奇創(chuàng)新告訴雷鋒網(wǎng),他們會推出消費(fèi)者及開發(fā)者版本,同時也在對接行業(yè)廠商提供一整套交互解決方案,希望能夠給行業(yè)帶來交互體驗(yàn)的革新。
交互領(lǐng)域里,尤其在AR/VR的交互上,肌電在力傳感上具有高度還原的優(yōu)勢;而在運(yùn)動健康領(lǐng)域,DTing也可以通過肌電監(jiān)測來對運(yùn)動過程中的肌肉狀態(tài)進(jìn)行分析,可以輔助肌肉康復(fù)的治療和運(yùn)動訓(xùn)練的指導(dǎo)。此外,肌電還能操控義肢,甚至是幫助聾啞人實(shí)現(xiàn)手語翻譯的作用。相信在未來,DTing能夠通過肌電能帶給我們更多的驚喜。
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