Когда водолазам нужно сообщить друг другу «Всё в порядке» или «Акула!», они используют жесты руками, чтобы визуально общаться под водой. Однако иногда эти движения трудно разглядеть.
Недавно исследователи, сообщившие о своих работах в журнале ACS Nano, разработали водонепроницаемую «электронную перчатку» (e-glove), которая беспроводным способом передает жесты рук, сделанные под водой, на компьютер, который переводит их в текстовые сообщения. Эта новая технология в будущем может помочь водолазам лучше общаться друг с другом и с экипажем на поверхности.
Перчатки с электронными датчиками, которые переводят движения рук в информацию, уже находятся в стадии разработки, включая модели, позволяющие пользователю взаимодействовать с виртуальной реальностью или помогать людям, восстанавливающим мелкие моторные навыки после инсульта. Однако сделать электронные датчики водонепроницаемыми для использования в бассейне или океане, сохраняя при этом гибкость и удобство ношения перчатки, является сложной задачей.
Таким образом, Фукинг Чен, Лицзюнь Цю и Минвэй Тянь и их коллеги решили создать e-glove, способную фиксировать движения рук под водой.
Исследователи начали с изготовления водонепроницаемых датчиков, которые работают на основе гибких микроскопических столбиков, вдохновленных трубчатыми ножками морских звезд. Используя инструменты лазерной записи, они создали массив этих микростолбиков на тонкой пленке полидиметилсилоксана (PDMS) — водонепроницаемого пластика, который обычно используется в контактных линзах.
После покрытия массива PDMS проводящим слоем серебра, исследователи сложили две такие пленки столбиками внутрь, создав водонепроницаемый датчик.
Датчик, размером с порт USB-C, чувствителен при изгибе и может обнаруживать диапазон давлений от легкого прикосновения, как купюры, до удара воды, идущей из садового шланга. Исследователи разместили 10 таких водонепроницаемых датчиков в самоклеящихся повязках и пришили их к суставам пальцев на прототипе своей перчатки.
Для демонстрации они создали словарь жестов рук: участник в e-glove выполнил 16 жестов, включая «ОК» и «Выход». Исследователи записали специфические электронные сигналы, генерируемые датчиками e-glove для каждого соответствующего жеста.
Они использовали методы машинного обучения, применяемые для перевода жестового языка в слова, чтобы создать компьютерную программу, переводящую жесты e-glove в сообщения.
При тестировании программа переводила жесты рук, сделанные на суше и под водой, с точностью 99,8%. В будущем команда утверждает, что версия этой e-glove может помочь водолазам общаться с помощью визуальных жестов рук, даже когда они не могут четко видеть своих партнеров по погружению.
Хотите сделать НОВЫЙ САЙТ или МОБИЛЬНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ, чтобы привлечь больше клиентов, или переделать существующий проект с учетом передовых технологий по обеспечению безопасности? Напишите нам https://new-artismedia-client.bitrix24site.ru/ , и мы поможем!