空中揮手就能操控電腦 興大材料系開發「AI體感智慧衣」
興大材料系如何開發出能用體感操控電腦的智慧衣?
興大材料科學與工程學系賴盈至特聘教授研究團隊開發出「AI體感智慧衣」,利用紡織材料與人體活動產生的自然靜電感測動作,再透過機器學習辨識,將揮手抬腿等動作轉換成電腦控制指令。這套智慧衣不需額外電池,感測元件與線路採用柔性、可彎折且輕量的材料,可隨人體活動彎曲並具備耐水洗特性,能直接利用人體活動產生的訊號進行供電,並能與數位世界互動,例如用於簡報切換頁面或遊戲操控。
不用滑鼠鍵盤,只要空中揮手就能切換電腦畫面。興大材料科學與工程學系賴盈至特聘教授研究團隊開發「AI體感智慧衣」,利用紡織材料與人體活動產生的自然靜電感測動作,再以機器學習辨識,將揮手抬腿等動作轉換成電腦控制指令。智慧衣不用額外電池,目前可用在拳擊足球及投擲等遊戲,不用控制器就能與數位世界互動。
興大指出,現有穿戴式感測裝置多需搭載電池及多種電子元件,不僅增加重量,也可能影響衣物原有的柔軟度及活動性。研究團隊因此從日常穿著的衣物出發,利用紡織材料與人體活動產生的自然靜電,設計輕量、柔軟的感測系統,讓衣服本身成為人體動作與數位裝置之間的介面。當使用者揮手、抬腿或彎曲手肘時,衣服上的感測元件會隨人體活動產生不同電訊號,訊號再以無線方式傳送至電腦,透過機器學習辨識不同動作,進一步轉換為數位控制指令。
以簡報為例,使用者雙手向上揮動就能讓簡報進入全螢幕;手臂向下揮動則可切換下一頁。研究團隊也將系統導入拳擊、足球及投擲等遊戲,使用者不需手持控制器,即可透過揮拳、踢腿等身體動作控制遊戲角色,讓人體直接成為操作介面。
除了動作辨識,如何維持實際穿著的舒適性,也是智慧衣設計的重要考量。這套系統採用柔性、可彎折且輕量的材料,取代傳統較為堅硬的半導體及金屬元件,感測元件與線路可隨人體活動彎曲,並具備耐水洗特性,降低電子元件對穿著舒適度的影響。
團隊成員興大材料系博士生彭偉臣指出,「AI體感智慧衣」相關研究發表於《advanced science》。智慧衣的感測元件可直接利用人體活動產生訊號,不需另外使用電池為感測器供電,製作方式也以可大量製造的紡織與柔性材料為主,未來將朝實際穿戴及商品化方向發展。除目前已完成的簡報及遊戲控制,後續也可望延伸至AR、VR、教育、遠端互動及虛擬環境等領域,讓人與數位世界的互動不再侷限於滑鼠、鍵盤或搖桿。(寇世菁報導)
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這款智慧衣的感測原理是什麼?
智慧衣利用紡織材料與人體活動時產生的自然靜電,設計成輕量、柔軟的感測系統。當使用者做出揮手、抬腿等動作時,衣服上的感測元件會產生不同的電訊號,再傳送至電腦進行辨識。
這款智慧衣有哪些應用潛力?
目前已成功應用於簡報控制及拳擊、足球等遊戲,使用者不需控制器即可透過身體動作進行互動。未來預計可延伸至AR、VR、教育、遠端互動及虛擬環境等領域。
這項研究發表在哪裡?
「AI體感智慧衣」的相關研究已發表於《advanced science》期刊。