A smart mouthguard that allows users to control devices with their tongue and teeth
電子元件、觸覺感測器陣列、3D 列印護齒器和封裝結構的分解示意圖。圖片來源:Hou 等人。

最近的技術進步使得各種電子設備的開發成為可能,這些電子設備旨在提高人們的生活品質並幫助他們完成日常活動。大多數現有設備都是透過觸控螢幕、鍵盤、滑鼠墊和其他手動介面進行操作。

新加坡國立大學的研究人員開發了一種智慧護齒套,讓人們用嘴巴而不是手指來操作設備。這種新設備,在自然電子學,還可以讓牙醫從患者口腔內收集醫療數據,幫助監測運動員的康復情況或提高他們的表現。

「我們論文的靈感來自於需要為行動不便的個人開發更直觀、更容易使用的輔助技術,」論文的監督作者劉曉剛告訴 Tech Xplore。

「傳統的輸入設備,例如觸控螢幕或,在某些環境中或對於手部功能有限的使用者來說通常具有挑戰性。我們的目標是開發一種更靈活、用戶友好的介面,可以使用舌頭和牙齒進行操作,從而能夠進行精確且無疲勞的運動。

劉和他的同事最近研究的主要目標是透過創造一種適應性強、基於嘴巴的、這是微創的,但可以有效地允許用戶以各種複雜的方式控制他們的設備。這個想法催生了具有嵌入式觸覺感測器陣列、柔性電路和人工智慧整合的觸覺口腔墊(O-pad)的開發。

他們設計的智慧護齒套配備了柔軟而靈敏的感應器。這些感應器允許使用者透過舌頭和牙齒的運動來處理各種任務,包括打字、遊戲和輪椅導航,而不是在觸控螢幕上敲擊或滑動手指。

「我們開發的可穿戴觸覺口腔墊的功能與觸控螢幕(例如 i-Pad)類似,但可以透過舌頭運動和牙齒咬合來控制,」劉解釋道。

「它由碳奈米管-有機矽複合感測器陣列組成,嵌入在適合口腔內的靈活的生物相容性墊中。當舌頭在墊上滑動時,它會模仿手指在觸控螢幕上滑動的動作,當牙齒咬下時,它會模仿手指在觸控螢幕上滑動的動作。

研究人員開發的可穿戴設備透過一系列感測器檢測舌頭的滑動運動和牙齒施加的壓力。該設備還重量輕、靈活且具有成本效益,可促進其商業化和實際部署。

「我們的設備可以透過舌頭和牙齒的運動實現複雜的控制,」劉說。

「這種雙動作功能使用戶能夠高精度、輕鬆地執行打字、遊戲和輪椅導航等任務。循環神經網路 (RNN) 的使用進一步增強了設備識別模式的能力,使其能夠高效地進行翻譯舌頭和牙齒的運動轉化為精確的控制指令。

劉和他的同事推出的智慧護齒套可能有廣泛的應用。最值得注意的是,它可以讓個人輕鬆直觀地與電子設備進行交互,例如,允許他們自主編寫簡訊、接聽電話、操作輪椅或瀏覽網頁。

劉說:“它還可以在傳統輸入方法不切實際的環境中找到應用,例如無菌手術環境或污染風險很高的情況。”

該團隊的觸覺 O-pad 還可以應用於牙科,幫助監測牙齒,以及言語治療和體育運動,可以用來追蹤恢復情況或測試運動協調性。最後,該設備可以實現一種新形式的生物識別,允許用戶使用他們的設備或帳戶安全地存取他們的設備或帳戶。牙齒。「我們還旨在提高該設備的舒適性和可穿戴性,以供長期使用,並探索其在義肢控制和機器人等領域的潛力。最後,我們計劃進行更廣泛的研究

臨床試驗

評估其在現實環境中的可用性和有效性,特別是對於行動不便的人來說。Bo Hou等人,基於碳奈米管的多模式觸覺互動的觸覺口腔墊,

自然電子學(2024)。DOI:10.1038/s41928-024-01234-9© 2024 Science X 網絡引文

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智慧型護齒套允許使用者用舌頭和牙齒控制設備(2024 年 9 月 12 日)檢索日期:2024 年 9 月 12 日取自 https://techxplore.com/news/2024-09-smart-mouthguard-users-devices-tongue.html

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