|
集成流体纤维致动器可将基于运动的交互融入“日常生活的面料”中。带有集成软传感器流体人工肌肉技术的新纤维面料可用于触觉等运动交互环节。基于此开发出的新纤维可以制成衣服，它可以感知被拉伸或压缩的程度，然后以振动或其他信号做出响应。致力于此研究的MIT媒体实验室的研究人员指出，“机器人”纺织品可以帮助表演者和运动员训练他们的呼吸，并有可能帮助患者从术后呼吸变化中恢复过来。 麻省理工学院和瑞典的研究人员开发的一种新型纤维，它可以感知它被拉伸或压缩的程度，然后以压力、横向拉伸或振动的形式提供即时的触觉反馈。该团队建议，此类纤维面料制成的服装可用于帮助训练歌手或运动员更好地控制呼吸，或帮助患者从疾病或手术中恢复正常呼吸模式。 该织物在中心的多层纤维中包含一个流体通道，通过流体系统来激活。该系统通过将流体介质（例如压缩空气或水）加压并释放到通道中来控制纤维的几何形状，从而使纤维起到人造肌肉的作用。该复合纤维还包含可拉伸传感器，可以检测和测量纤维的拉伸程度。复合纤维足够细且柔韧，可以使用标准商用机器进行缝纫、机织或针织。 这种被称为Omni Fibers的纤维将在美国计算机协会的用户界面软件和技术在线会议上正式发布，相关论文作者包括麻省理工学院的访问博士生和研究成员Ozgun Kilic Afsar、Jerome B. Wiesner媒体艺术和科学教授Hiroshi Ishii以及来自麻省理工学院媒体实验室、乌普萨拉大学和瑞典KTH皇家理工学院的其他八位研究人员。 此外，这种新的纤维架构有一些关键特征。其极窄的尺寸和所使用的廉价材料使其相对容易将纤维构造成各种织物形式。它还与人类皮肤相容，因为它的外层是基于一种与普通聚酯相似的材料。而且，它的快速反应时间和它所能施加的力量的强度和多样性使得它可以成为一个快速反馈系统，用于培训或使用触觉（基于触觉）的远程通信。 Afsar 说，大多数现有人造肌肉纤维的缺点是它们要么是热激活的，与人体皮肤接触时会导致过热，要么它们的功率效率低或训练过程繁重。她说，这些系统通常具有缓慢的响应和恢复时间，限制了它们在需要快速反馈的应用程序中的直接可用性。 Afsar称，虽然这个初步测试是在声乐教育的背景下进行的，但同样的方法可以用来帮助运动员学习如何在给定情况下最好地控制他们的呼吸。最终，希望这些服装也可以用于帮助患者在大手术或 Covid-19 等呼吸道疾病后恢复健康的呼吸模式，甚至作为睡眠呼吸暂停的替代疗法。 Hiroshi Ishii表示：该系统还可用于训练除呼吸之外的其他类型的肌肉运动。例如，“我们的许多艺术家学习了惊人的书法，但我想感受笔触的动态”，这是用这种闭环反馈材料制成的袖子和手套来完成的。他建议，奥林匹克运动员可以通过穿着模仿顶级运动员（无论是举重运动员还是滑雪运动员）动作的服装来提高他们的技能。 这种类似于纱线的软纤维复合材料有五层：最里面的流体通道、包含工作流体的基于硅树脂的弹性管、可检测应变为电阻变化的柔软可拉伸传感器、编织聚合物控制纤维外部尺寸的可拉伸外网，以及对整体可延展性提供机械约束的非拉伸长丝。 “纤维级工程和织物级设计在这项研究中得到了很好的结合，”卡内基梅隆大学人机交互助理教授姚立宁说。这项工作展示了“不同的机器编织技术，包括镶嵌和主动间隔织物，推进了将驱动纤维嵌入纺织品的先进技术”。“当我们谈论与制动织物的可穿戴互动时，整合应变感应和反馈是至关重要的。” Afsar计划继续努力使整个系统包括其控制电子设备和压缩空气供应更加微型化，以保持其尽可能不引人注目，并开发制造系统，以便能够生产更长的长丝。在未来几个月里，她计划开始实验使用该系统将技能从专家传授给歌手，随后探索不同类型的运动实践，包括编舞和舞者的运动。 资料来源：印染在线、柔智烩、同创沩徕 |
|
|
