Nedavni tehnološki napredak omogućio je razvoj širokog spektra elektronskih uređaja dizajniranih da poboljšaju kvalitet života ljudi i pomognu im u obavljanju svakodnevnih aktivnosti. Većinom postojećih uređaja upravlja se preko ekrana osetljivih na dodir, tastatura, podloga za miša i drugih ručnih interfejsa.
Istraživači sa Nacionalnog univerziteta u Singapuru razvili su pametni štitnik za usta koji bi mogao da omogući ljudima da upravljaju svojim uređajima koristeći usta, umesto prstiju. Ovaj novi uređaj, predstavljen u radu u Nature Electronics, takođe bi mogao da omogući stomatolozima da prikupljaju medicinske podatke iz usta svojih pacijenata i da pomognu u praćenju oporavka sportista ili poboljšanju njihovih performansi.
„Naš rad je inspirisan potrebom za razvojem intuitivnijih i pristupačnijih pomoćnih tehnologija za pojedince sa ograničenom pokretljivošću“, rekao je Ksiogang Liu, autor koji nadgleda rad, za Tech Xsplore.
„Konvencionalni uređaji za unos, kao što su ekrani osetljivi na dodir ili prepoznavanje glasa, često su izazovni u određenim okruženjima ili za korisnike sa ograničenom funkcijom ruke. Naš cilj je bio da razvijemo fleksibilniji interfejs prilagođen korisniku kojim se može upravljati pomoću jezika i zuba, što sposobni su za precizne pokrete bez umora.“
Glavni cilj nedavnog istraživanja Liua i njegovih kolega bio je da se pozabave ograničenjima postojećih interfejsa čoveka i računara, stvaranjem prilagodljivog uređaja koji se može nositi na ustima, koji je minimalno invazivan, a ipak efikasan u omogućavanju korisnicima da kontrolišu svoje uređaje u razne složene načine. Ova ideja je dovela do razvoja taktilnog oralnog jastučića (O-pad) sa ugrađenim nizovima taktilnih senzora, fleksibilnim kolima i integracijom AI.
Pametna štitnik za usta koju su dizajnirali opremljena je mekim, a opet osetljivim senzorima. Ovi senzori omogućavaju korisnicima da se pozabave raznim zadacima, uključujući kucanje, igranje igara i navigaciju u invalidskim kolicima, putem pokreta jezika i zuba, umesto da tapkaju ili klize prstima po ekranu osetljivom na dodir.
„Nosivi taktilni oralni jastučić koji smo razvili funkcioniše slično ekranu osetljivom na dodir (o.n., iPad), ali se može kontrolisati pokretima jezika i grickanjem zuba“, objasnio je Liu.
„Sastoji se od kompozitnog senzora od ugljenične nanocevi i silikona ugrađenog u fleksibilnu, biokompatibilnu podlogu koja se uklapa u usta. Kada jezik klizi preko jastučića, on imitira pokrete prstiju na ekranu osetljivom na dodir, a kada zubi grizu dole na podlozi deluje kao klik mišem.“
Nosivi uređaj koji su razvili istraživači otkriva pokrete jezika i pritisak koji vrše zubi preko niza senzora. Uređaj je takođe lagan, fleksibilan i isplativ, što bi moglo olakšati njegovu komercijalizaciju i primenu u stvarnom svetu.
„Naš uređaj omogućava složenu kontrolu korišćenjem pokreta i jezika i zuba“, rekao je Liu.
„Ova mogućnost dvostruke akcije omogućava korisnicima da obavljaju zadatke kao što su kucanje, igranje igara i navigacija u invalidskim kolicima sa velikom preciznošću i lakoćom. Upotreba rekurentnih neuronskih mreža (RNN) dodatno poboljšava sposobnost uređaja da prepozna obrasce, što ga čini veoma efikasnim u prevođenju pokreta jezika i zuba u precizne kontrolne komande“.
Pametni štitnik za usta koji su predstavili Liu i njegove kolege mogao bi da ima širok spektar primena. Najvažnije, to bi moglo omogućiti pojedincima sa fizičkim invaliditetom da lako i intuitivno komuniciraju sa svojim elektronskim uređajima, na primer, omogućavajući im da samostalno pišu tekstualne poruke, odgovaraju na telefonske pozive, upravljaju invalidskim kolicima ili pretražuju veb.
„Takođe bi mogao da nađe primenu u okruženjima gde su tradicionalne metode unosa nepraktične, kao što su sterilna hirurška okruženja ili kada su rizici od kontaminacije visoki“, rekao je Liu.
Taktilni O-pad tima bi se takođe mogao primeniti u stomatologiji, gde bi mogao da pomogne u praćenju zuba, kao i u logopedskoj terapiji i sportu, gde bi se mogao koristiti za praćenje oporavka ili testiranje motoričke koordinacije. Konačno, uređaj bi mogao da omogući novi oblik biometrijske identifikacije, omogućavajući korisnicima da bezbedno pristupe svojim uređajima ili nalozima koristeći svoje zube.
„U očekivanju, planiramo da dodatno optimizujemo taktilni oralni jastučić za širi spektar primena poboljšanjem njegovog niza senzora za još složenije pokrete“, dodao je Liu.
„Takođe imamo za cilj da poboljšamo udobnost i nosivost uređaja za produženu upotrebu i istražimo njegov potencijal u oblastima kao što su kontrola protetike i robotika. Na kraju, planiramo da sprovedemo šira klinička ispitivanja kako bismo procenili njegovu upotrebljivost i efikasnost u stvarnim okruženjima, posebno za osobe sa teškim smetnjama u kretanju“.
