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雲鵬

智東西3月26日訊息，本週三，麻省理工計算機科學與人工智慧實驗室（CSAIL）的研究人員研究出一套智慧服裝，該裝置可以判斷穿戴者的動作，根據壓力檢測患者姿態或幫助教練分析動作是否標準，在醫療、體育等領域擁有一定潛力。

該研究登上了頂級學術期刊《自然·電子》，論文題目為《使用適形觸覺紡織品瞭解人與環境的相互作用（Learning human–environment interactions using conformal tactile textiles）》。

論文連結：https：//www。nature。com/articles/s41928-021-00558-0

一、AI演算法修正錯誤，智慧服裝面料優異

文章的第一作者Yiyue Luo稱，一般來說，很難開發出一款能透過大量感測器提供高精度資料的量產可穿戴裝置。

如果裝置中含有大量感測器陣列，其中一部分將會互相干擾，還有的會停止工作。因此研究人員開發了一個自我糾錯機制，透過使用自監督機器學習演算法來識別並調整某些感測器的錯誤。

此外，與許多現有的可穿戴電子裝置不同，智慧服裝採用的壓阻纖維可以融入傳統的服裝生產，這種纖維織出來的面料觸感柔軟、延展性好、透氣性優秀，可以在多種服裝中使用。

二、智慧襪子可分辨十種動作

CSAIL的研究小組稱，當前，研究團隊已經開發出從襪子、手套到背心等一系列原型裝置，可以透過測量壓阻纖維所受壓力，判斷穿戴者是在坐著、走路還是躺著。

具體來說，穿戴者從一個姿勢轉換到另一個姿勢時，智慧襪子就可以透過不同的壓力觸覺資料判斷穿戴者的姿勢。該裝置可以透過腳底壓力的不同，可以預測出蹲起、弓步、側弓步、轉體、側抬腿、行走、上下臺階、側跨步、彎腰、前傾等動作。

▲智慧服裝根據壓力變化預測蹲起動作（來源：Tech Xplore）

另外，全尺寸智慧背心也可以藉助與面板表面的觸感，檢測穿戴者的姿勢與動作。

三、體育、醫學、機器人，觸覺感測技術開拓新領域

研究團隊設想，體育運動的教練可以使用感測器來分析人們的姿勢，並給出改進建議。有經驗的運動員也可以用來記錄他們的姿勢，使初學者的運動姿勢更標準。

如果得到病人的允許，智慧服裝還可以輔助醫生監測患者的健康狀況，確定病人是否跌倒或失去知覺。

長遠來看，智慧服裝甚至可以幫助訓練機器人，研究人員可以利用穿戴者的運動資料學習如何使機器人做出不同的動作。

文章的通訊作者Wan Shou說：“想象一下，智慧服裝將成為機器人的新面板，屆時機器人也可以像人類一樣擁有觸覺。高解析度觸覺感測技術為未來的研究人員開拓了許多令人興奮的新應用領域。”

結語：智慧服裝或可推動服裝類可穿戴裝置發展

最近，數項可穿戴裝置的研究發表在《自然》及其子刊上，有電子面板、可穿戴微電網等。這些研究的共同之處在於，其研究團隊都在關注更貼合人體的設計方案，在避免額外穿戴手環等電子裝置的同時，為穿戴者提供更自如、資料更密集的穿戴體驗。

本次刊登在《自然·電子》上的這篇論文，透過與傳統纖維混合，可以進行大批次生產，可能將進一步推動服裝類可穿戴裝置的落地，也可能推動機器人觸覺、動作等方面的技術進步。

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