基于织物的可穿戴设备示意图。
本报讯 美国莱斯大学科学家开发了一种基于织物的可穿戴设备，可以通过空气加压轻拍用户手腕，悄无声息地帮助用户导航。相关研究近日发表于《装备》。
研究表明，大部分情况下，用户能正确理解设备告知的方向。由于该设备将大部分控制系统嵌入织物内部，借助空气而非电子器件工作，因此可比现有设备设计得更轻、更小。
“我们设想，这种设备将受到那些希望把信息传输给自己的人的青睐，而且该设备能无缝集成到衣服或其他可穿戴设备中。”该论文作者之一、莱斯大学机械工程系主任Marcia O’Malley说。
这种可穿戴设备可能会让假肢佩戴者、听力受损者、外科医生、飞行员和士兵等人群受益，因为他们需要大量的视觉和听觉信息。
视觉和听觉暗示，如仪表盘的闪烁或短信提示音都可以有效传递信息。然而，在日常生活中，许多人会被这些提示淹没——如果有太多通知以同样的方式传达，信息就会在混乱中丢失。而触觉上的刺激，包括施加在皮肤上的压力和温度等，则可以为用户提供另一种选择。但目前使用触觉信号的设备并不常见，因为它们通常需要笨重的硬件，给佩戴者带来沉重负担。
为克服这一障碍，研究人员利用纺织材料开发出一种轻便、舒适的可穿戴设备，可以将其佩戴在用户手臂上。论文第一作者Barclay Jumet说，研究小组通过测量施加在用户身上的压力和可穿戴设备的形状测试该设备。但这具有一定挑战性，因为不同用户对同一设备的提示有不同体验。
“每个人的手臂形状不一样，对施加的力和时间长短的感受，以及对触觉线索的反应能力也都不一样。”Jumet说，“幸运的是，基于纺织品的设备很容易定制和调整，以适应各种体形和大小。”
在测试了该设备的性能后，研究人员开始研究这些设备在现实世界中如何帮助用户导航。他们将两个集成了设备的袖子放到一件衬衫中，并在一条纺织腰带上安装辅助部件，让设备便于携带。接下来，一名试验人员向佩戴该设备的用户发送提示，指导他们在1公里内走到目的地。
“让我们印象深刻的是，用户能够在休斯敦的街道上，以及开阔的场地上沿着50米长的俄罗斯方块形状的路线移动，并且100%准确接收和理解导航触觉线索。”论文通讯作者、莱斯大学机械工程助理教授Daniel Preston说。
在另一项导航测试中，参与者骑着电动滑板车在砖路、混凝土人行道和砾石小路上行驶，再次以完全准确的方式解读了导航触觉线索。
“下一步，我们将提高该设备传递更复杂线索的能力，使用户能够轻松、自然地识别这些线索。”Preston说。（冯丽妃）
相关论文信息：
http://doi.org/10.1016/j.device.2023.100059