Haptic Wearable arată o promisiune pentru aplicații medicale mai largi
Ce s -a întâmplat? Un câine jucăuș din Houston, pe nume Kunde, a inspirat un grup de studenți de inginerie a Universității Rice să abordeze o provocare cu care se confruntă nenumărate animale de companie: Cum să ajute câinii orbi să -și exploreze lumea fără teamă sau frustrare. Răspunsul lor este o vestă de înaltă tehnologie care ar putea oferi în curând o nouă independență animalelor cu deficiențe de vedere-fără disconfortul SIDA tradițională.
Proiectul a început atunci când proprietarii lui Kunde, Grant Belton și AJ Price, au adresat Oshman Engineering Design Kitchen de la Oshman Engineering, în speranța unei soluții care să -și lase câinele, care și -a pierdut viziunea față de Glaucom, să se deplaseze liber și în siguranță.
Patru studenți – Adam Vuong, Cristiana de Sousa, Issy Tsai și Santiago Brent – au preluat provocarea, numindu -se prietenii lui Kunde.
În loc să se bazeze pe lovituri de obstacole pentru feedback, echipa a conceput o vestă ușoară care folosește vibrații pentru a avertiza câinele atunci când ceva este în cale. Vesta este echipată cu motoare de actuator rezonant liniar, același tip utilizat în multe dispozitive și smartphone -uri purtabile, care vibrează la puncte forte și locații diferite, în funcție de proximitatea și natura unui obstacol.
Montate lângă capul câinelui sunt camere stereoscopice care surprind informații în profunzime în timp real. Aceste date sunt procesate de o placă de circuit tipărită personalizată și de un computer de procesare a viziunii, care declanșează apoi vibrația corespunzătoare pe vestă.
„Un fel de a oferi lui Kunde un al doilea set de ochi, camerele de luat vederi creează o hartă de adâncime”, a explicat Tsai, principalul inginerie electrică de prim -plan care a proiectat sistemul de control al motorului vestiei. „Cu cât este mai aproape un obstacol, cu atât vibrația este mai puternică din partea vestă.”
Cheia era dezvoltarea unui dispozitiv care era confortabil, durabil și eficient. Echipa a trebuit să găzduiască electronice sensibile într -un mod care să nu se supraîncălzească sau să cântărească Kunde în jos, toate asigurându -se că vesta ar putea rezista la joc și vremea caldă și umedă a lui Houston. „A trebuit să ne dăm seama cum să încorporăm electronica într -o vestă purtabilă, respirabilă, moale și suficient de accidentată pentru un câine care iubește să se joace”, a spus De Sousa, un student de inginerie mecanică junior. „A fost un adevărat exercițiu în rezolvarea creativă a problemelor”.
Proiectul a atras o gamă largă de abilități. Brent, o inginerie electrică junior, a condus lucrările stereo imagistice și prelucrarea datelor, în timp ce Vuong și De Sousa s -au concentrat pe integrarea sistemelor și proiectarea vestei fizice. Tsai s -a asigurat că motoarele de vibrații au funcționat eficient, fără a face vesta voluminoasă.
Tehnologia haptică purtabilă este un domeniu în creștere la Rice, cu aplicații care se extind dincolo de câinii care asistă. Decizia echipei de a utiliza învățarea automată open-source și electronica accesibilă nu numai că a făcut ca vesta să fie accesibilă, dar a pus la dispoziție și lucrările pentru adaptarea viitoare. Bazându -se pe componente și software disponibile pe scară largă, proiectarea lor poate fi ușor scalată sau modificată pentru alte aplicații.
Această abordare deschide ușa către utilizări mai largi, cum ar fi dispozitivele de reabilitare purtabile pentru oameni, unde o tehnologie similară ar putea oferi feedback în timp real și poate ajuta la exerciții terapeutice. „Acest proiect arată că, cu combinația potrivită de senzori cu putere redusă și feedback haptic, este posibil să se ofere îndrumări spațiale în timp real într-un mod ușor, discret”, a spus Brent.
Kunde încă testează cea mai recentă versiune a vestiei, pe care echipa speră să o reducă la coliziuni și să -i ofere mai multă libertate. Prototipul are în prezent o gamă de până la opt metri și o durată de viață a bateriei de aproximativ două ore. Studenții și -au prezentat munca la vitrina și competiția Huff Oedk din 2025 din aprilie.
