ЛЕНТА

Пьезоэлементы на руке распознали жесты с помощью ультразвука

Yuki Kubo / YouTube

Японские и швейцарские инженеры создали носимое устройство, распознающее движения пальцев с помощью компактных ультразвуковых излучателя и приемника, приклеенных на кисть. Устройство анализирует изменения акустических свойств ультразвука, вызванные движением кисти, и определяет по ним жест. Кроме жестов одной рукой, система способна распознавать и прикосновения пальцев другой руки, рассказывают авторы статьи, представленной на конференции MobileHCI 2019.

Большая часть часть сегодняшней потребительской электроники управляется с помощью сенсорных экранов, кнопок и других механических органов управления. Однако они не всегда удобны. Яркий пример — умные часы. Они имеют небольшой экран, на который нельзя вывести крупные элементы интерфейса, а количество физических кнопок на них также обычно ограничено двумя-тремя.

В качестве решения проблемы инженеры предлагают использовать другие способы ввода информации. Например, американские и китайские разработчики создали прототипы умных часов с проектором, превращающих руку в сенсорный экран. A Google уже несколько лет работает над мини-радаром Soli, способным распознавать жесты руки и предназначенным для умных часов, а также смартфонов.

Инженеры под руководством Отмара Хиллигеса (Otmar Hilliges) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали систему, позволяющую распознавать жесты руки с помощью ультразвука. Принцип работы системы основан на том, что при выполнении жестов форма кисти меняется. При этом вместе с формой меняются и резонансные частоты кисти, поэтому жесты можно распознавать, отслеживая эти изменения.

Разработчики создали два отдельных прототипа устройства (подключаемый к компьютеру и автономный), но оба имеют схожую конструкцию основной части. Она состоит из двух небольших, площадью три квадратных сантиметров, элементов, закрепляемых на внешней стороне кисти с помощью двусторонней клейкой ленты. Эта пара пьезоэлектрических элементов работает в качестве динамика, издающего ультразвуковые импульсы с частотой от 20 до 40 килогерц, и микрофона, регистрирующего вибрацию кисти.

Прототип носимого устройства

Yuki Kubo et al. / MobileHCI 2019

Поделиться

Для анализа алгоритм превращает данные с микрофона в вектор. Затем вектор с помощью метода опорных векторов соотносится с тем или иным жестом. Разработчики обучили классификатор распознавать множество жестов разных типов. К примеру, он умеет распознавать движение большого пальца вдоль других или к одному из них, прикосновения к пальцам, а также прикосновения пальцев одной руки к ладони другой, причем он способен примерно рассчитывать местоположение и силу нажатия.

Эксперименты показали, что точность распознавания жестов составляет 84,4 процента. Авторы отмечают, что пока у их метода есть недостатки, к примеру, необходимость обучать алгоритм для работы с конкретным человеком.

В прошлом году другая группа инженеров создала носимое устройство для распознавания жестов с помощью ультразвука, состоящее из браслета и кольца. Кольцо с излучателем располагается на большом пальце, а браслет с микрофонами располагается на запястье. Принцип работы системы основан на том, что при прохождении через кисть акустические импульсы меняют свои свойства.

Григорий Копиев

источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»
Do NOT follow this link or you will be banned from the site!
Установите приложение MEGANEWS на Google Play
УСТАНОВИТЬ
Закрыть
Закрыть

Обнаружен Adblock

Поддержите нас, пожалуйста, отключив блокировку рекламы.