最近的技術進步使得各種電子設備的開發成為可能，旨在改善人們的生活質量並幫助他們完成日常活動。大多數現有設備都通過觸控螢幕、鍵盤、滑鼠墊和其他手動界面操作。
新加坡國立大學的研究人員開發了一種智能牙齒保護器，使人們可以用嘴而不是手指操作該設備。《自然電子》雜誌上的一篇論文描述了這種新設備，它還允許牙醫從患者口腔收集醫療數據，並幫助監測運動員的恢復情況或提高他們的表現。
該論文的監督作者劉曉剛告訴Tech Xplore：「我們論文的靈感來自於為行動不便的個人開發更直觀、更易於使用的輔助技術的需要。」
「觸控螢幕或語音識別等傳統輸入設備在某些環境中或對於手部功能有限的用戶來說通常具有挑戰性。我們的目標是開發一個更靈活、用戶友好的界面，可以使用舌頭和牙齒進行操作，從而實現精確且無疲勞的運動。"
Liu和他的同事最近研究的主要目標是通過創建一種適應性強、基於口腔的可穿戴設備來解決現有人機界面的局限性，這種設備具有微創性，但可以有效地允許用戶在環境中控制他們的設備。各種複雜的方式。這一想法導致了觸覺口腔墊（O-pad）的開發，該觸覺口腔墊具有嵌入式觸覺傳感器陣列、柔性電路和人工智慧集成。
他們設計的智能護齒器配備了柔軟而敏感的傳感器。這些傳感器允許用戶通過舌頭和牙齒的運動來處理各種任務，包括打字，遊戲和輪椅導航，而不是在觸控螢幕上敲擊或滑動手指。
「我們開發的可穿戴觸覺口腔墊具有與i-Pad等觸控螢幕類似的功能，但可以通過舌頭運動和牙齒咬合進行控制，」劉解釋說。
「它由碳納米管-矽樹脂複合傳感器陣列組成，嵌入在適合口腔的柔性生物相容墊中。當舌頭在墊上滑動時，它會模仿手指在觸控螢幕上滑動的運動，當牙齒被咬下來時，它會模仿手指在觸控螢幕上滑動的運動。在墊子上，它就像滑鼠點擊一樣。"
研究人員開發的可穿戴設備通過一系列傳感器檢測舌頭的滑動運動和牙齒施加的壓力。該設備還具有重量輕、靈活且成本效益，可以促進其商業化和實際部署。
「我們的設備可以通過舌頭和牙齒的運動實現複雜的控制，」劉說。
「這種雙重作用功能使用戶能夠高精度、輕鬆地執行打字、遊戲和輪椅導航等任務。循環神經網絡（RNN）的使用進一步增強了設備識別模式的能力，使其能夠有效地將舌頭和牙齒運動轉化為精確的控制命令。"
劉和他的同事推出的智能牙齒保護器可能會有廣泛的應用。最值得注意的是，它允許身體殘疾的人輕鬆、直觀地與電子設備互動，例如，允許他們寫短信、接聽電話、操作輪椅或獨立瀏覽網絡。
劉說：「它還可以應用於傳統輸入方法不切實際的環境，例如無菌手術環境或污染風險高的環境。」
該團隊的觸覺O型墊還可用於牙科，以幫助監測牙齒，以及言語治療和運動，可用於跟蹤恢復或測試運動協調性。最後，該設備可以實現一種新形式的生物識別技術，允許用戶使用牙齒安全地訪問他們的設備或帳戶。
劉補充道：「展望未來，我們計劃通過改進傳感器陣列以適應更複雜的運動，進一步優化觸覺口墊，以適應更廣泛的應用。」
「我們還旨在提高設備長期使用的舒適性和可穿戴性，並探索其在假肢控制和機器人等領域的潛力。最後，我們計劃進行更廣泛的臨床試驗，以評估其在現實世界環境中的可用性和有效性，特別是對於患有嚴重運動障礙的人。"
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原文：https://techxplore.com/news/2024-09-smart-mouthguard-users-devices-tongue.html
更多信息：博侯等人，基於碳納米管的觸覺口腔墊，用於多模式觸覺相互作用，自然電子公司（2024）。DOI：10.1038/s41928-024-01234-9。
期刊信息：自然電子
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