有一項非侵入性的手腕式設備能感測並解析肌肉的活動,並將其轉換為計算機輸入,這讓人們在日常生活中能更輕鬆地操作各種裝置。有人在2024年時分享了此項技術的研究進展,同時開放了相關數據集,以推動姿勢估測與表面輸入法的研究,目的是協助研究者推進運算技術的發展。這種在手腕位置偵測肌肉電信號的方式,被認為是可廣泛應用於日常環境的下一個突破點。它能將人類對肌肉的操控轉化為一種即時且具有表達力的輸入模式,使人們在外出時不必將手或視線固定在螢幕上,即可完成裝置的操作。
在先前的研究資料中,這種手腕式sEMG顯示了透過多元參與者訓練的演算法,有可能讓來自不同生理差異、年齡層及性別的使用者都能快速上手。有人觀察到,這樣的技術不僅僅依賴使用者實際動作的幅度,也能感測輕微的手勢,甚至能夠在使用者身體被其他物體占用或與外界互動時,持續透過電信號辨識手腕肌肉的收縮情形。那些進行測試的研究人員也進一步發現,在某些失去部分運動能力的人身上,只要他們仍能觸發肌肉電信號,這套裝置就能夠偵測到他們的意圖。這項結果讓許多研究者看到了新方向,可望為更多有特殊需求的人帶來額外選擇。
透過這種方法,裝置不需要讀取大腦的活動,也不會植入電極進行任何刺激。有人闡述過這與傳統或侵入式的臨床EMG系統有所差異,後者往往需要將電極插入肌肉以取得更精細的數據,也常被用於診斷特定神經肌肉疾病。然而,手腕式sEMG的原理較為簡化,它在皮膚表面記錄多條肌肉訊號,並且透過演算法加以判斷用戶的手部或手指動作。這類技術不會改變用戶的神經信號路徑,也不會影響他人的隱私資訊;其所能讀取的範圍僅止於使用者主動施力或控制肌肉所產生的電信號。不論是手指輕觸還是腕關節的捲動,其感測依據都集中在肌肉的收縮與鬆弛,以及其中的電活動模式。
同時,這類手腕式sEMG裝置為人機互動提供了一種全新模式,使使用者能夠無需鍵盤、滑鼠或觸控螢幕就能完成輸入指令。有人提到,因為它在表面感測,因此即使動作非常細微,或是因外力而使真正的肢體移動量有限,也能被紀錄並解析。這對於在戶外行走、手裡提著東西,又或者身體狀況無法靈活操控傳統介面的使用者來說,都是較具彈性的選擇。
現今也有關於大腦植入或腦機介面的研發計畫,但那些技術多數直接接收或刺激使用者的大腦訊號,牽涉到更複雜的倫理與安全考量。相比之下,手腕式sEMG只在使用者周邊的肌肉活動上進行偵測,因此缺乏直接讀取腦波或輸入大腦刺激的能力,也相對沒有侵入性。有人強調了這種技術的重要差別,使用者可以隨時關掉或移除腕帶,錯誤或故障也不太可能對其身體造成直接的身理性傷害。設備本質上只會在使用者自願施力或觸動肌肉時進行訊號捕捉,不會透過外力干擾腦部,也不會主動將資訊寫入身體。
將這項技術聚焦於大眾市場的應用中,研究者認為它足以媲美人類對智慧裝置的主要輸入方式,包括滑鼠、鍵盤與觸控的早期發展路徑。一個人可能僅需滑動拇指,或做出特定的手勢,就能進行撥放清單的選曲動作,也能透過體感感測的方式,輕鬆完成點擊、移動或文字輸入。這些能力不須仰賴視線偵測或鏡頭拍攝,不僅在多種燈光或環境中都能使用,也能與其他顯示和追蹤技術並行發揮更好的互補效果。在未來,可攜式AI與擴增實境等新世代裝置陸續問世後,這種依賴肌肉電信號作為輸入參數的模式,有可能在各種生活情境中提供人們更流暢的互動體驗。
有人觀察到,透過這樣的技術,若有不便於移動肢體的人,也能更容易地接觸並操控裝置。只要他們能產生足以偵測的電信號,不需完整的肌肉伸展,就能替代舊式的鍵盤或控制器。這為不同障礙程度的人打開了新的可能性,也説明了這些研究者為何努力將這類技術推廣到日常生活層面。未來若能持續發展、提高準確度與耐用性,這套基於手腕表面肌電圖的模式或許會成為下一階段的人機介面里程碑。透過其安全、舒適且專注在用戶意識動作的特性,它有望成為廣大消費者可隨手使用的全新控制方式。
