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      比奇創新:肌電手勢識別的自由靈魂

      本文作者: 奕欣 2016-08-18 14:58
      導語:比奇科技想做的,就是解放雙手,讓交互成為更自然更自由的體驗。

      比起走圖像傳感的Kinect和Leap Motion,MYO作為“全球第一個將肌電技術應用于手勢識別領域”的設備,在體感界可謂是一股清流,在2013年收獲了不少青睞。

      實際上肌電技術早在上世紀70年代就有一些研究進展,但主要應用于醫學領域,且需要在皮膚上插入探針。直到90年代sEMG(表面肌電圖)的發展,以接觸皮膚的電極實現監測才讓人們免受皮肉之苦。

      與此同時,研究者們同樣也在嘗試尋找sEMG的更多適用領域,比如MIT就曾成功將肌電技術應用于義肢;而航天航空領域同樣也是嘗試的新領域:既然太空中行動不便,宇航員能否運用sEMG的技術,通過手勢操作就可以實現各種操作?答案當然是“YES”。

      在德國宇航局工作的時候,畢業于馬格德堡大學電子工程專業的比奇創新創始人兼CEO李瑋琛,負責的是宇航員地面訓練系統的交互研發。系統主要通過VR對宇航員進行地面訓練,而交互系統使用的正是肌電識別技術。

      李瑋琛在德國苦惱于新型的技術僅限于研究階段卻不能更好地推廣使用,于是毅然辭去德國宇航局的工作選擇歸國創業,回國之后約上了兩位沈陽工業大學本科室友劉漢成和李振華一同完善這個項目,將表面肌肉電信號識別技術小型化,“濃縮”在一個小小的手環上。

      比奇創新成立于2015年11月,不過在此前,項目團隊已經在西安高新區的支持下進行了一年多的時間,并獲得了中科院的投資和支持。合伙人之一,公司的品牌負責人張玄煦告訴雷鋒網,因為該交互操作系統是李瑋琛在德國負責研發的,所以知識產權上并不存在糾紛。

      “大家聚在一起,一方面是看好這個項目本身,另一方面也是希望能夠通過自己掌握的技術來實現一些突破和革新。”

      比奇創新想做的,簡單說來,就是解放雙手,讓交互成為更自然更自由的體驗。

      肌電的自由靈魂

      諦聽是地藏菩薩經案下伏著的通靈神獸,它可以通過聽來辨認世間萬物,尤其善于傾聽人心。比奇創新所研發的DTing,名稱就來自于諦聽的音譯。

      “在神話傳說中,諦聽可以接收宇宙內的一切信息,同時會把這些信息傳遞給信者以分辨是非。”李瑋琛向雷鋒網介紹DTing的由來。

      比奇創新:肌電手勢識別的自由靈魂

      DTing能通過裹在人體前臂上的傳感器來監測牽引手指的相應肌肉群,并依靠核心算法翻譯、轉化成相應的信號輸出,可以進行精確到關節的動作判斷。

      雖然肌電技術已經發展了如此長時間,但一直沒有迎來爆發性增長。張玄煦表示,比起技術上的限制,他認為是因為需求尚未達到積累。就像蘋果還沒把鼠標引入電腦操作時,大家也只滿足于用鍵盤操作;而在iPhone面世之前,大家也并不覺得功能機有什么不妥。而在交互領域,更貼近自然的需求還沒有達到撼動產品更新換代的地步。

      體感領域的交互方式有三個比較流行的方案:肌電、圖像傳感和機械結構壓力。對于圖像傳感的手勢識別來說,不可避免的一個問題在于它的移動性及識別范圍,此外還需要占用連接設備的CPU和運行內存,在連接層面就會加大負擔。

      “圖像傳感作為既定空間的定位或許是一個非常好的方案,但是對于手勢識別來說確實有諸多不便。圖像傳感不好區分左右手,左右手交叉或者遮擋,就沒法識別了,但肌電就沒有這樣的限制。同時,肌電識別還不受外部光線強弱和操作遠近的影響。”

      而對于機械傳感而言,設備自身的龐大就成為了移動化的阻礙,甚至無法在戶外使用。相對于其它兩種識別方式,肌電具有在功耗低和移動性上略勝一籌。

      戴著鐐銬舞蹈

      雖然肌電擁有自由靈魂,但它也存在不少客觀限制。好比需要戴著鐐銬的舞蹈者,如何能在既有的現狀上進行優化?肌肉的電信號本身比較微弱,采集并排除干擾相對來說的確比較困難,再加上肌電手勢識別對濕度非常敏感,出汗不可避免地會影響體驗效果。

      比奇創新:肌電手勢識別的自由靈魂

      而每個人的肌肉情況不同,產生的信號會有差異,而將肌肉信號轉化為指令,同樣需要復雜的核心運算。DTing設備集合了采集、運算和發出指令三個步驟,無需外接主機就可實現操作,這在移動性上就得到了提升。

      “傳輸發出的直接就是已經處理好的指令信號,不需要像圖像傳感那樣鏈接電腦或者主機,需要占用電腦或者主機的運算空間和內存。”

      目前原型機可以識別20多種既定手勢,每一種都在90%以上,只是機器采集過程會稍微長一點。而對于無法回避的濕度問題,李瑋琛認為在已知的技術領域,肌電是有提升空間的,目前他們也正在積極解決這一問題。

      在今年10月,DTing計劃上線國內外眾籌平臺,定價在千元級別。比奇創新告訴雷鋒網,他們會推出消費者及開發者版本,同時也在對接行業廠商提供一整套交互解決方案,希望能夠給行業帶來交互體驗的革新。

      交互領域里,尤其在AR/VR的交互上,肌電在力傳感上具有高度還原的優勢;而在運動健康領域,DTing也可以通過肌電監測來對運動過程中的肌肉狀態進行分析,可以輔助肌肉康復的治療和運動訓練的指導。此外,肌電還能操控義肢,甚至是幫助聾啞人實現手語翻譯的作用。相信在未來,DTing能夠通過肌電能帶給我們更多的驚喜。

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