В Сингапуре разработали особенную капу, которая облегчит жизнь многих людей с ограниченными возможностями. Контролировать электронное устройство нужно силой укуса.
Вспомогательные технологии активно входят в жизнь человека: распознавание голоса, отслеживание взгляда, подкожные чипы и многое другое. Все это, чтобы помочь людям с неврологическими расстройствами и не только. Теперь исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) создали первую в мире "интерактивную" капу, которая позволяет управлять электронными устройствами силой укуса. Например, с ее помощью можно использовать компьютер, смартфон и инвалидную коляску.
Капа для зубов
Первую в своем роде оптоэлектронную систему контроля прикуса придумала исследовательская группа под руководством профессора Лю Сяогана, химический факультета NUS, совместно с сотрудниками из Университета Цинхуа. Чтобы предложить многообещающую альтернативу существующим вспомогательным технологиям, профессор Лю и его команда презентовали интеллектуальную каппу, содержащую встроенные датчики давления для обнаружения окклюзионных паттернов (то есть связанных между собой шаблонов движений).
Эти паттерны/шаблоны переводятся во входные данные с точностью 98% . Помимо поддержки взаимодействия человека с компьютером, интерактивная каппа также может использоваться для оказания медицинской помощи, например, стоматологической диагностики, а также вместе с другими устройствами, например, с умной электронной кожей.
Сила прикуса, часто используемая в качестве параметра для оценки жевательной функции, является многообещающей областью, которая недостаточно изучена и/или капитализирована, считают специалисты. Ученые обратились к этой области еще и потому, что окклюзия зубов обеспечивает высокоточный контроль и требует минимальных навыков.
Помощь людям с ограниченными возможностями
Исследовательская группа сначала разработала датчик, состоящий из серии контактных площадок, содержащих люминофоры разного цвета — вещества, излучающие свет в ответ на давление. Массив контактных площадок размещен внутри гибкой каппы. Укусы различной силы вызывают механическую деформацию контактных площадок и излучают свет разных цветов и интенсивности, который можно измерить и обработать с помощью алгоритмов машинного обучения.
Собранные данные затем используются для дистанционного управления и эксплуатации различных электронных устройств. Новая капа весом около 7 граммов требует меньшего опыта обучения по сравнению с существующими вспомогательными технологиями, заявляют специалисты в пресс-релизе.
«Мы также продемонстрировали, что наши новые датчики могут различать механические деформации, включая растяжения, сжатия и изгибы, что делает их применимыми для многофункциональных приложений механического измерения», — пояснил профессор Лю. Пока что себестоимость капы для производства в лаборатории - 100 сингапурских долларов, т.е. около 4,3 тысяч рублей.
