Tomo: Smartwatch-Armband erkennt Handbewegungen
Forscher haben ein Armband entwickelt, das aus Muskelbewegungen Hand- und Fingergesten errechnen kann. Mit der Technik könnten Smartwatches künftig nicht nur über ihren Touchscreen, sondern auch über Gesten bedient werden.
(Bild: Carnegie Mellon University)
Mit einem Prototyp namens Tomo wollen Forscher der Carnegie Mellon Universität beweisen, dass sich Smartwatches oder Computer zuverlässig über Handbewegungen steuern lassen, die von einem Armband ausgelesen werden. Dafür machen sich die Wissenschaftler das Prinzip der Elektrischen-Widerstands-Tomografie zunutze. Dabei wird der Widerstand zwischen mehreren Objekten aus Metall gemessen.
Für eine grundlegende Ermittlung des Widerstand würden bereits zwei solcher Elektroden genügen. Für Tomo kommen jedoch acht Plättchen zum Einsatz, die rund um das Handgelenk platziert werden und die Widerstandsunterschiede im Gewebe des Trägers ermitteln.
Faust nimmt Anrufe an
Der kontinuierlich gemessene Widerstand erlaubt Rückschlüsse auf die konkrete Handbewegung. Als Beispiele nennen die Forscher ein Ballen der Faust, eine Daumen-hoch-Geste sowie Bewegungen der ganzen Hand nach links oder rechts. Diese Informationen können von einem Computersystem erfasst und in die gewünschten Befehle umgewandelt werden.
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In einer Machbarkeitsstudie wurden die Sensoren am Armband einer Samsung-Gear-Smartwatch angebracht und mit der Hardware der Uhr verbunden. Dadurch kann der Träger mit Vor- und Zurückbewegungen seiner Hand durch die Menüs der Uhr navigieren. Das Öffnen von Nachrichten erfolgt durch das Ballen der Finger zur Faust, das Schließen wird durch ein Abspreizen aller Finger realisiert. Ebenfalls praktisch ist die Funktion zur Annahme von Telefongesprächen: Ein nach oben Biegen der Hand lehnt den Anruf ab, eine Faust startet die Unterhaltung. Die menschlichen Unterschiede in Bezug auf die Armdicke und Muskelplatzierung erfordern jedoch ein individuelles Anlernen von Tomo.
Tragbare Lösung
In der Medizin sind auf der Elektrischen-Widerstands-Tomografie basierende Systeme schon verbreitet. Diese sind jedoch meist groß und teuer. Ziel der Forscher war daher eine Größenreduktion der Technik, um diese auch für am Körper getragene Gadgets nutzbar zu machen. Damit verbunden sei jedoch auch eine geringere Auflösung und Präzision. Dennoch würde die Erkennungsrate für die Bedienung von Smartwatches oder Smartphones ausreichen. Eine weitere Herausforderung sei die bei jedem Tragen leicht veränderte Position der Elektroden am Handgelenk. Auch an der Abtastrate wollen die Forscher noch arbeiten. (axk)
