A haptikus hordható ígéretet mutat a szélesebb körű orvosi alkalmazásokra
Mi történt most? Egy Kunde nevű játékos houston kutya inspirálta a Rice Egyetemi Műszaki hallgatók egy csoportját, hogy számtalan háziállat szembesüljön: Hogyan segíthetjük a vak kutyákat, félelem vagy frusztráció nélkül felfedezni világukat. Válaszuk egy csúcstechnikai mellény, amely hamarosan új függetlenséget kínálhat a látássérült állatok számára-a hagyományos AIDS kellemetlensége nélkül.
A projekt akkor kezdődött, amikor a Kunde tulajdonosai, Grant Belton és AJ Price a Rice Egyetem Oshman Engineering Design Kitchenjével kapcsolatba léptek, remélve, hogy egy olyan megoldás, amely engedi, hogy kutyájuk, akik elvesztették elképzelését a glaukóma számára, szabadon és biztonságosan mozognak.
Négy hallgató – Adam Vuong, Cristiana de Sousa, Issy Tsai és Santiago Brent – vállalta, hogy Kunde barátai.
Ahelyett, hogy támaszkodna a visszajelzés akadályaira, a csapat egy könnyű mellényt tervezett, amely rezgéseket használ a kutya figyelmeztetésére, amikor valami útban van. A mellény lineáris rezonáns működtetőmotorokkal van felszerelve, ugyanolyan típusú, sok hordható eszközben és okostelefonban használva, amelyek eltérő erősségekkel és helyeken rezegnek, az akadály közelségétől és természetétől függően.
A kutya feje közelében szerelt sztereoszkópos kamerák, amelyek valós időben rögzítik a mélység információkat. Ezeket az adatokat egy egyedi nyomtatott áramköri lap és egy látásfeldolgozó számítógép dolgozza fel, amely ezután a mellény megfelelő rezgését kiváltja.
„Olyan, mintha Kunde -t második szemkészletnek adnánk, a kamerák mélység térképet hoznak létre” – magyarázta Tsai, az elsőéves villamosmérnöki őrnagy, aki a mellény motorvezérlő rendszerét tervezte. „Minél közelebb van az akadály, annál erősebb a rezgés a mellény azon oldalán.”
A kulcs egy olyan eszköz fejlesztése volt, amely kényelmes, tartós és hatékony. A csapatnak érzékeny elektronikát kellett elhelyeznie oly módon, hogy ne melegítse túl Kunde -t, és mindazonáltal megbizonyosodjon arról, hogy a mellény ellenáll -e a játéknak és a Houston forró, párás időjárásáról. „Ki kellett kitalálnunk, hogyan kell beágyazni az elektronikát egy hordható mellénybe, amely lélegző, puha és elég robusztus egy olyan kutya számára, aki szeret játszani” – mondta de Sousa, a junior gépészmérnöki hallgató. „Ez egy igazi gyakorlat volt a kreatív problémamegoldásban.”
A projekt számos készségre támaszkodott. Brent, a junior villamosmérnöki őrnagy vezette a sztereó képalkotási és adatfeldolgozási munkát, míg Vuong és De Sousa a rendszerek integrálására és a fizikai mellény megtervezésére összpontosított. A Tsai gondoskodott arról, hogy a rezgési motorok hatékonyan működjenek anélkül, hogy a mellényt terjedték volna.
A hordható haptikus technológia növekvő terület a rizsnél, olyan alkalmazásokkal, amelyek túlmutatnak a kutyák támogatásán. A csapat azon döntése, hogy nyílt forráskódú gépi tanulást és megfizethető elektronikát használ, nemcsak a mellény hozzáférhetővé tette, hanem alapot adott a jövőbeli adaptációhoz. A széles körben elérhető összetevőkre és szoftverekre támaszkodva kialakításuk könnyen méretezhető vagy módosítható más alkalmazásokhoz.
Ez a megközelítés megnyitja az ajtót a szélesebb körű felhasználásokhoz, például hordható rehabilitációs eszközöket az emberek számára, ahol a hasonló technológia valós idejű visszajelzést nyújthat és segíthet a terápiás gyakorlatokhoz. „Ez a projekt azt mutatja, hogy az alacsony teljesítményű érzékelők és a haptikus visszacsatolás megfelelő kombinációjával valós idejű térbeli útmutatást nyújthat könnyű, zavaró módon”-mondta Brent.
Kunde továbbra is teszteli a mellény legújabb verzióját, amely a csapat reméli, hogy csökkenti az ütközéseket, és nagyobb szabadságot ad neki. A prototípus jelenleg legfeljebb nyolc méter, az akkumulátor élettartama körülbelül két óra. A hallgatók áprilisban mutatták be munkájukat a 2025 -es Huff Oedk kirakatban és a versenyen.