维度网讯,麻省理工学院(MIT)的研究人员开发出一款可追踪手部动作并无线控制机器人的超声波手环,该技术有望改变人机交互方式。

这款手环通过结合微型超声波传感器和人工智能,将手腕肌肉和肌腱的运动转化为数字指令。MIT前博士后、研究论文主要作者之一Gengxi Lu解释,手腕的肌腱和肌肉如同牵动木偶的线,手指则是木偶,获取肌肉状态图像即可知晓手部状态。
由MIT机械工程教授Xuanhe Zhao领导的团队,与来自MIT和南加州大学的同事共同设计了该手环。手环配备微型化医疗超声探头“贴片”,这些贴片与可安全粘附皮肤的水凝胶结合。当用户移动手部时,设备生成手腕肌肉、肌腱和韧带的超声波图像,经AI算法处理后,持续转换为五根手指和手掌的对应位置。
在演示中,佩戴手环者能无线控制机器人手,使其同步完成手势或指向动作,并操控机器人弹奏钢琴曲或投篮。用户还可通过捏合手指在电脑屏幕上放大或缩小虚拟对象。研究人员计划进一步缩小硬件尺寸,并利用更多志愿者的手部动作数据训练AI软件,以涵盖不同手型和更广泛的运动模式。
团队正致力于建造一个大型手部动作数据集,用于训练人形机器人执行如手术等复杂任务。这款手环未来还可用于设计、电子游戏等虚拟环境中的物体操控,带来更具沉浸感的体验。团队目标打造一款高敏捷度、可实时无线操控人形机器人或虚拟物体的可穿戴手部追踪器。Zhao表示,这是通过可穿戴手腕成像追踪灵巧手部动作的最先进方法。
人类手部协调了34块肌肉、27个关节及超过100条肌腱和韧带,极其灵巧。此前机器人技术难以模仿这种灵巧性,MIT的创新提供了实用解决方案。该技术对非侵入性脑机接口发展也具有重要意义,手环在体外工作,更安全且易于获取。从医疗康复到工业机器人控制,该手环的应用范围广泛,有望为新一代可穿戴设备奠定基础。团队未来将重点收集更多参与者数据,优化AI算法以适应多样化的手型和尺寸。
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