在这篇博文中,我们将了解什么是 Skinfoot 及其工作原理。


近年来,人们开发了各种形式的计算机用户界面,可以随时随地自然携带。界面是连接人类用户和计算机的设备。其中一种形式是 "皮肤输入",即利用人体皮肤作为触摸屏,将信息输入计算机。皮肤输入设备包括一个可在手掌或前臂上显示菜单屏幕的投影仪、一个可检测用户手指触摸皮肤时产生的振动的振动传感器,以及一个可将检测到的振动传输到计算机的连接装置。当投影仪将屏幕投射到用户的前臂或手掌上时,皮肤区域会受到触碰,从而引起皮肤振动。Skinfoot 利用这种振动来检测所触皮肤的位置,并接收该信息。

这项技术之所以能够实现,是因为当手指按压皮肤时,振动的传递特性会因位置不同而发生变化。当振动传感器被放置在前臂的某一位置并进行皮足运动时,传感器检测到的振动的大小、形状和频率会因皮肤位置的不同而变化。这是因为身体各部分(如肌肉和骨骼)在各点的位置和形状不同,而且传感器与手指按压点之间的距离也不同。

当你用手指按压皮肤时,会产生几种不同形式的振动能量,其中一些会变成声音并在空气中传播。其余的振动分为横波和纵波,前者像波浪一样在皮肤表面传播,后者则在身体内部传播,振动骨骼并返回皮肤。这些纵波和横波产生的振动频率是定位的重要线索。

当横波产生振动时,其振幅取决于手指按压的力量、按压皮肤区域的强度以及组织的延展性。在按压力度相同的情况下,按压速度越快,产生的振动越多,频率也相对越高。频率较高的振动传播相对更快,也更准确。此外,横波传播得更远,因为接触区域的肉越厚、皮肤越柔软,传播振动的振幅就越大。横波往往比纵波产生更大振幅的振动。横波在皮肤表面以高振幅反弹,而纵波则不同,它穿过皮肤和下面的软组织到达骨骼。这些纵波会引起骨骼振动,振动会反射回皮肤。纵波的应变比横波小,符合固体的物理定律。纵波产生的频率相对高于横波。振动传感器会检测到这些频率,连接设备会将其转换成数字信号并发送到计算机。

Skinfoot 仍处于早期开发阶段,只有一个简单的用户界面。虽然人与人之间,甚至同一个人的肘部和手指之间都存在差异,但它能识别您要输入的信息,平均准确率达到 95%。这还不足以取代你现有的键盘。不过,这项技术之所以如此令人兴奋,是因为利用身体部位的用户界面可以让电脑不再需要显示器或键盘。