最近の技術の進歩により、人々の生活の質を向上させ、日常活動を支援するために設計された幅広い電子機器の開発が可能になりました。既存のデバイスのほとんどは、タッチ スクリーン、キーボード、マウス パッド、その他のハンドベースのインターフェイスを介して操作されます。

シンガポール国立大学の研究者らは、人々が指の代わりに口を使ってデバイスを操作できるようにするスマートマウスガードを開発した。この新しいデバイスは、紙でネイチャーエレクトロニクス、歯科医が患者の口内から医療データを収集し、アスリートの回復を監視したり、パフォーマンスを向上させたりすることも可能になる可能性があります。

「私たちの論文は、移動が制限されている人向けに、より直観的でアクセスしやすい支援技術を開発する必要性にインスピレーションを得たものです」と論文の監修著者であるXiogang Liu氏はTech Xploreに語った。

「タッチスクリーンや音声認識は、特定の環境や手の機能が制限されているユーザーにとっては困難なことがよくあります。私たちの目標は、正確で疲れのない動きを可能にする舌と歯を使って操作できる、より柔軟でユーザーフレンドリーなインターフェイスを開発することでした。」

Liu と彼の同僚による最近の研究の主な目的は、適応性のある口ベースのインターフェイスを作成することで、既存のヒューマン コンピューター インターフェイスの限界に対処することでした。ウェアラブルデバイスこれは侵襲性が最小限でありながら、ユーザーがさまざまな複雑な方法でデバイスを制御できるようにするのに効果的です。このアイデアは、埋め込み型触覚センサー アレイ、フレキシブル回路、AI 統合を備えた触覚口腔パッド (O-pad) の開発につながりました。

彼らが設計したスマート マウスガードには、柔らかくても高感度のセンサーが装備されています。これらのセンサーを使用すると、ユーザーは、タッチ スクリーン上で指をタップしたりスライドさせたりする代わりに、舌や歯の動きを介して、タイピング、ゲーム、車椅子でのナビゲーションなどのさまざまなタスクに取り組むことができます。

「私たちが開発したウェアラブル触覚口腔パッドは、タッチスクリーン（i-Pad など）と同様に機能しますが、舌の動きや歯を噛むことによって制御できます」と Liu 氏は説明しました。

「これは、口内にフィットする柔軟な生体適合性パッドに埋め込まれたカーボン ナノチューブとシリコンの複合センサー アレイで構成されています。舌がパッド上を滑るとき、タッチスクリーン上で指でスワイプするときの動きや、歯が噛み込むときの動きを模倣します。パッド上ではマウスのクリックのように動作します。」

研究者らが開発したウェアラブル デバイスは、スワイプする舌の動きと歯によって加えられる圧力を、一連のセンサーを介して検出します。また、このデバイスは軽量で柔軟性があり、コスト効率が高いため、商品化や現実世界への展開が容易になる可能性があります。

「私たちのデバイスは、舌と歯の動きの両方を使用して複雑な制御を可能にします」とLiu氏は述べています。

「このデュアルアクション機能により、ユーザーはタイピング、ゲーム、車椅子でのナビゲーションなどのタスクを高精度かつ簡単に実行できるようになります。リカレント ニューラル ネットワーク (RNN) の使用により、デバイスのパターン認識能力がさらに強化され、変換の効率が高まります。」舌と歯の動きを正確な制御コマンドに変換します。」

Liu氏らによって導入されたスマートマウスガードは、幅広い用途に応用できる可能性がある。最も注目すべきは、次のような症状を持つ個人を許可する可能性があることです。身体障害これにより、電子デバイスを簡単かつ直観的に操作できるようになり、たとえば、テキスト メッセージを自律的に書いたり、電話に応答したり、車椅子を操作したり、ウェブを閲覧したりすることが可能になります。

「無菌手術環境や汚染リスクが高い場合など、従来の入力方法が実用的ではない環境にも応用できる可能性がある」とLiu氏は述べた。

このチームの触覚 O-pad は歯科にも応用でき、歯のモニタリングに役立つ可能性があるほか、言語療法やスポーツにも応用でき、回復の追跡や運動調整のテストに使用できる可能性がある。最後に、このデバイスは新しい形式の生体認証識別を可能にし、ユーザーが自分のデバイスやアカウントに安全にアクセスできるようにします。歯。「将来に向けて、より複雑な動きに対応するためにセンサーアレイを改良することで、より幅広い用途に向けて触覚口腔パッドをさらに最適化する予定です」とLiu氏は付け加えた。「私たちはまた、長時間使用するためのデバイスの快適性と装着性を向上させ、義肢制御やロボット工学などの分野での可能性を探ることも目指しています。最後に、私たちはより広範な研究を行う予定です」

臨床試験

現実世界の環境、特に重度の運動障害を持つ人々にとっての使いやすさと有効性を評価するためです。」詳細情報:Bo Hou et al、マルチモーダル触覚相互作用のためのカーボンナノチューブに基づく触覚口腔パッド、

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