EpiPad:用毫米波雷达将前臂变为智能手表触控板

煤油灯科技2026-11-12 05:39

北卡罗来纳州立大学的研究人员开发出一种将前臂变为触控板的可穿戴技术,使智能手表用户无需触摸设备的小屏幕即可滚动、缩放和点击。

该系统名为 EpiPad,使用紧凑的毫米波(mmWave)雷达传感器跟踪手指运动,并测量用户按压皮肤的力度。由此实现多指手势和压力感应控制,效果类似笔记本电脑触控板。

研究人员称,该方法可在不增大屏幕尺寸的情况下为智能手表提供更大的输入表面。它还可能为包括智能眼镜在内的无屏可穿戴设备提供控制方式。

雷达追踪手指压力

EpiPad 的传感器阵列尺寸约为 5×4 毫米。它安装于腕带,检测指尖按压前臂时皮肤产生的细微变化。

与传统触摸屏不同,EpiPad 不要求用户触摸显示屏。其雷达系统通过皮肤反射信号的变化检测运动和压力。

研究人员开发了基于毫米波相位动态的信号处理方法,用于估计施加力。轻量级机器学习模型随后帮助识别手势并解析用户输入。

用户必须先完成一段简短的校准流程,使系统适应其个体动作。论文称该过程耗时 3 分 54 秒。

当前原型为带有外露电路板的腕带。不过,研究人员表示其组件最终可集成到常规智能手表设计中。

20 名用户测试

团队在涉及 20 名参与者的实验中评估了 EpiPad。系统实现了 92.8% 的手势识别准确率和 90.2% 的力度检测准确率;在未纳入训练数据的用户上,测距精度为 10.2 毫米。

在另一项实时评估中,参与者使用三种方法执行智能手表输入任务:传统触摸屏、倾斜式光标控制以及 EpiPad。研究人员报告,EpiPad 在错误率和效率两项指标上均优于另外两种方法。

结果表明,将前臂用作输入面可使小型可穿戴设备更易控制。但研究基于概念验证原型和规模较小的用户研究,并非商用产品。

研究人员估计,包括雷达传感器阵列在内的功能组件成本可低于 10 美元。该数字是研究团队的估算,并非成品设备价格。

该技术最终可能扩展到智能手表之外。研究人员认为,智能眼镜等无屏可穿戴设备可利用皮肤作为交互表面,使用户无需依赖显示屏或物理按键即可发出命令。

相关研究发表于论文 EpiPad: Enabling Multi-Finger and Force-Sensitive Skin Interface for Smartwatches,刊登于 Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies,并在上海 UbiComp/ISWC 2026 会议上展示。

 

---煤油灯科技victorlamp.com编译整理---

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