Interaktyvus kandiklis atveria naujas galimybes sveikatos duomenims, pagalbinėms technologijoms, sąveikai su laisvų rankų įranga

Interaktyvus kandiklis atveria naujas galimybes sveikatos duomenims, pagalbinėms technologijoms, sąveikai su laisvų rankų įranga

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Kai galvojate apie laisvų rankų įrangą, galite įsivaizduoti „Alexa“ ir kitus balsu įjungiamus namų asistentus, „Bluetooth“ ausines arba paprašius „Siri“ paskambinti jūsų automobilyje. Galbūt neįsivaizduojate, kaip naudoti burną nuotoliniu būdu bendrauti su kitais įrenginiais, pvz., kompiuteriu ar telefonu.

Mąstydami už lauko ribų, MIT kompiuterių mokslo ir dirbtinio intelekto laboratorija (CSAIL) ir Orhuso universiteto mokslininkai sukūrė „MouthIO“ – dantų breketą, kurį galima pagaminti naudojant jutiklius ir grįžtamojo ryšio komponentus, kad būtų galima užfiksuoti sąveiką ir duomenis. Prietaisas pristatomas 37-ojo metinio ACM simpoziumo apie vartotojo sąsajos programinę įrangą ir technologijas medžiaga.

Šis interaktyvus dėvimas ilgainiui galėtų padėti odontologams ir kitiems gydytojams rinkti sveikatos duomenis ir padėti motorikos sutrikimų turintiems asmenims bendrauti su telefonu, kompiuteriu ar kūno rengybos stebėjimo prietaisu naudojant burną.

Panašus į elektroninį laikiklį, MouthIO yra permatomas įtvaras, atitinkantis jūsų viršutinio arba apatinio dantų komplekto specifikacijas. Tyrėjai sukūrė modeliavimo programinės įrangos „Blender“ papildinį, kad padėtų vartotojams pritaikyti įrenginį, kad jis atitiktų dantų nuskaitymą, kur galėsite 3D spausdinti savo dizainą dantų dervoje.

Šis kompiuterinis projektavimo įrankis leidžia vartotojams skaitmeniniu būdu pritaikyti skydelį (vadinamą PCB korpusu) šone, kad būtų galima integruoti elektroninius komponentus, pvz., baterijas, jutiklius (įskaitant temperatūros ir pagreičio detektorius, taip pat liežuvio jutiklius) ir pavaras (pvz. vibraciniai varikliai ir šviesos diodai atsiliepimams). Taip pat galite įdėti nedidelę elektroniką ne PCB korpuse ant atskirų dantų.






Aktyvi burna

„Burna yra tikrai įdomi vieta interaktyviam nešiojamam prietaisui ir gali atverti daug galimybių, tačiau dėl savo sudėtingumo ji iš esmės liko neištirta“, – sako vyresnysis autorius Michaelas Wessely, buvęs CSAIL postdoc ir vyresnysis straipsnio apie MouthIO autorius. dabar yra Orhuso universiteto docentas.

„Ši kompaktiška, drėgna aplinka pasižymi sudėtingomis geometrijomis, todėl sunku sukurti nešiojamą sąsają, kurią būtų galima įdėti į vidų. Tačiau su „MouthIO” sukūrėme naujo tipo įrenginį, kuris yra patogus, saugus ir beveik nematomas kitiems. Stomatologai ir kt. gydytojai nekantriai laukia „MouthIO“, nes jis gali suteikti naujų sveikatos įžvalgų, stebėti tokius dalykus kaip dantų griežimas ir galimai bakterijos jūsų seilėse.

Jaudulys dėl MouthIO potencialo sveikatos stebėjimo srityje kyla iš pirminių eksperimentų. Komanda išsiaiškino, kad jų prietaisas gali sekti bruksizmą (įprotį griežti dantimis), į breketą įdėdamas akselerometrą, kad būtų galima stebėti žandikaulio judesius. Pritvirtintas prie apatinio dantų rinkinio, „MouthIO“ aptikdavo, kada naudotojai šlifuoja ir kanda, o duomenys buvo pateikti diagramoje, rodančiame, kaip dažnai naudotojai tai daro.

Wessely ir jo kolegų tinkinami petnešos vieną dieną galėtų padėti ir motorikos sutrikimų turintiems vartotojams. Komanda sujungė mažas jutiklines kilimėles prie „MouthIO“, kad padėtų nustatyti, kada vartotojo liežuvis baksteli dantis. Šios sąveikos gali būti siunčiamos per „Bluetooth“, kad būtų galima slinkti tinklalapyje, pavyzdžiui, leidžiant liežuviui veikti kaip „trečioji ranka“, atveriant naują laisvų rankų įrangos sąveikos kelią.

„MouthIO yra puikus pavyzdys, kaip miniatiūrinė elektronika dabar leidžia integruoti jutimą į platų kasdienių sąveikų spektrą“, – sako tyrimo bendraautorė Stefanie Mueller, MIT Elektros inžinerijos ir kompiuterių mokslo bei mechanikos katedrų TIBCO karjeros plėtros docentė. Inžinierius ir HCI inžinerijos grupės vadovas CSAIL.

„Ypač džiaugiuosi galimybe padėti pagerinti prieinamumą ir stebėti galimas vartotojų sveikatos problemas.

Burnos formavimas ir gamyba

Norėdami gauti 3D dantų modelį, pirmiausia galite sukurti fizinį įspūdį ir užpildyti jį gipsu. Tada galite nuskaityti savo formą naudodami programą mobiliesiems, pvz., „Polycam“, ir įkelti ją į „Blender“. Naudodami tyrėjų papildinį šioje programoje galite išvalyti dantų nuskaitymą, kad apibūdintumėte tikslų breketų dizainą. Galiausiai, 3D spausdinate savo skaitmeninį kūrinį skaidria dantų derva, kur galima prilituoti elektroninius komponentus.

Vartotojai gali sukurti standartinį breketą, dengiantį jų dantis, arba pasirinkti „atviro įkandimo“ dizainą „Blender“ papildinyje. Pastarosios labiau tinka pirštinėms atvirais pirštais, atidengiančios jūsų dantų galiukus, o tai padeda vartotojams išvengti šlykštėjimo ir kalbėti natūraliai.

Šio „pasidaryk pats“ metodo gamyba kainuoja maždaug 15 USD, o 3D spausdinimas užtrunka dvi valandas. MouthIO taip pat galima pagaminti naudojant brangesnį profesionalaus lygio dantų skaitytuvą, panašų į odontologų ir ortodontų naudojamą, kuris yra greitesnis ir mažiau darbo reikalaujantis.

Palyginti su uždaru analogu, kuris visiškai dengia jūsų dantis, tyrėjai mano, kad atviro sąkandžio dizainas yra patogesnis pasirinkimas. Komanda norėjo jį naudoti gėrimų stebėjimo eksperimentams, kur jie pagamino petnešą, galinčią įspėti vartotojus, kai gėrimas buvo per karštas.

Ši „MouthIO“ iteracija turėjo temperatūros jutiklį ir monitorių, įtaisytą PCB korpuse, kurie vibravo, kai gėrimas viršijo 65 °C (arba 149 °F). Tai gali padėti žmonėms, turintiems burnos tirpimą, geriau suprasti, ką jie vartoja.

Vartotojų tyrimo metu dalyviai taip pat pirmenybę teikė atviram MouthIO versijai. „Mes nustatėme, kad mūsų prietaisas ateityje gali būti tinkamas kasdieniam naudojimui“, – sako tyrimo vadovas ir Orhuso universiteto mokslų daktaras. studentas Yijing Jiang.

„Kadangi liežuvis gali liesti priekinius dantis mūsų atviro sąkandžio konstrukcijoje, naudotojai nelinksta. Dėl to vartotojai jausis patogiau dėvėdami prietaisą ilgą laiką su pertraukomis, panašiai kaip žmonės naudoja laikiklius.”

Pirminės komandos išvados rodo, kad „MouthIO“ yra ekonomiškai efektyvi, prieinama ir pritaikoma sąsaja, o komanda dirba su ilgesniu tyrimu, kad toliau įvertintų jos gyvybingumą. Jie nori patobulinti jo dizainą, taip pat eksperimentuoti su lankstesnėmis medžiagomis ir įdėti jį į kitas burnos vietas, pavyzdžiui, skruostą ir gomurį.

Be šių idėjų, mokslininkai jau sukūrė dviejų naujų „MouthIO“ dizainų prototipus: vienpusį petnešą, užtikrinantį dar didesnį patogumą nešiojant „MouthIO“, ir visiškai nematomą kitiems, ir kitą, visiškai galintį belaidžiu įkrovimu ir ryšiu.