http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 05:03:18
最近,聯合發明駐極體麥克風的電子工程師們再度攜手,以開發全球第一個用於盲人的圖形觸覺顯示器。JamesWest是一位獲得美國最高榮譽—國家科技獎章—的電氣工程師,他的研究工作是利用駐極體的充電高分子膜,把運動轉換為電信號。
在由美國國家科學基金資助的觸覺顯示項目中,West通(tong)過(guo)把(ba)信(xin)號(hao)發(fa)送(song)到(dao)有(you)電(dian)的(de)聚(ju)合(he)體(ti)上(shang)而(er)對(dui)其(qi)表(biao)麵(mian)的(de)運(yun)動(dong)作(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying),從(cong)而(er)希(xi)望(wang)把(ba)概(gai)念(nian)轉(zhuan)化(hua)為(wei)現(xian)實(shi)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)希(xi)望(wang)他(ta)們(men)的(de)努(nu)力(li)將(jiang)獲(huo)得(de)讓(rang)盲(mang)人(ren)用(yong)手(shou)就(jiu)能(neng)夠(gou)感(gan)覺(jiao)的(de)圖(tu)形(xing)模(mo)式(shi)顯(xian)示(shi)。
該項目被稱為“用於弱視及盲人的動態觸覺接口”,研究團隊的領導人是紐約城市大學工程係教授IlonaKretzschmar,她說,她想“開發一種可行的動態觸覺接口,從而讓圖形及畫麵信息以實時方式在觸覺而不是視覺空間中被呈現。”
目前,盲人使用的顯示器非常昂貴,即使它們被限於文本而缺乏完整的觸摸屏。另一方麵,由Kretzschmar、Westjiqitaxiezuozheshejidechujiaoxianshiqijianjiangbaohanyitihuadechumoping,yibianyonghunenggouanpingmudegegequyu,yijihuotamenganjiaocunzaidecaidanjiqitatuxingtubiao。youyunenggouxianshituxingtuxiangjiyouchumojihuotamen,muqianzaijisuanjishangkeyongdezhenggetuxingxinxixianshizuizhongkenengyoumangrensuoshiyong。
“弱視及盲人可用的信息量將極大地增長,”Kretzschmar說。
充電高分子膜
1962年,West和GerhardSessler在貝爾實驗室發明了駐極體麥克風。他們的主要發明在於:把ba永yong久jiu充chong電dian的de高gao分fen子zi膜mo添tian加jia到dao電dian容rong麥mai克ke風feng當dang中zhong作zuo為wei橫heng膈ge膜mo,因yin此ci,不bu需xu要yao對dui它ta進jin行xing充chong電dian的de電dian源yuan。作zuo為wei電dian容rong器qi一yi個ge極ji板ban的de高gao分fen子zi膜mo被bei永yong久jiu地di充chong電dian,聲sheng音yin通tong過guo振zhen動dong隔ge膜mo對dui來lai自zi橫heng隔ge膜mo的de信xin號hao進jin行xing調tiao製zhi。
在(zai)新(xin)的(de)觸(chu)覺(jiao)顯(xian)示(shi)器(qi)件(jian)中(zhong),該(gai)機(ji)製(zhi)將(jiang)被(bei)保(bao)留(liu),仍(reng)然(ran)由(you)電(dian)信(xin)號(hao)引(yin)起(qi)高(gao)分(fen)子(zi)隔(ge)膜(mo)的(de)運(yun)動(dong)。在(zai)三(san)層(ceng)的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)中(zhong),頂(ding)層(ceng)由(you)高(gao)分(fen)子(zi)膜(mo)構(gou)成(cheng),其(qi)工(gong)作(zuo)與(yu)駐(zhu)極(ji)體(ti)麥(mai)克(ke)風(feng)相(xiang)反(fan)。電(dian)信(xin)號(hao)被(bei)逐(zhu)個(ge)像(xiang)素(su)地(di)發(fa)送(song)到(dao)高(gao)分(fen)子(zi)膜(mo),隔(ge)膜(mo)通(tong)過(guo)稍(shao)微(wei)升(sheng)起(qi)而(er)作(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying)。中(zhong)層(ceng)膜(mo)將(jiang)讓(rang)使(shi)各(ge)個(ge)像(xiang)素(su)的(de)嵌(qian)入(ru)電(dian)極(ji)能(neng)被(bei)頂(ding)層(ceng)尋(xun)址(zhi)。底(di)層(ceng)的(de)顯(xian)示(shi)將(jiang)支(zhi)撐(cheng)一(yi)個(ge)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)用(yong)手(shou)指(zhi)而(er)不(bu)是(shi)鼠(shu)標(biao)按(an)圖(tu)標(biao)、按鈕和其它圖形屏幕單元的觸摸屏。配套軟件也將結合聽覺反饋功能,以便於圖形和圖表的導航。
材料科學家Kretzschmar對該項目的貢獻在於合成一種稱為Janus的(源於羅馬神像Janus)納米珠,這種納米珠的兩半分別由不同的材料組成,以覆蓋在觸覺顯示器的表麵上。通過利用微小的Janus粒子電極來覆蓋帶電的高分子膜,他的團隊希望當觸摸一個觸覺像素時能夠加速其運動,從而使一個人能夠更容易地感覺圖像。
完成這個研究項目至少需要三年時間,對其有所貢獻的研究人員包括:紐約城市大學的研究員級教授VivienTartter;巴魯大學弱視人計算機中心總監KarenGourgey;西北大學電子工程教授ThrasosPappas;以及大學園的馬裏蘭大學教授LeighAbts。