附著於腹部、透過衣物提供視覺與觸覺回饋的機器人：EnchantedClothes

核心概念

本研究提出了一種新型穿戴式機器人 EnchantedClothes，它可以附著在腹部並透過衣物提供視覺和觸覺回饋，為使用者帶來新穎的互動體驗，例如增強情感表達和提供導航指引。

摘要

書目資訊
Yamamoto, T., Yoshimura, R., & Sugiura, Y. (2023). EnchantedClothes: Visual and Tactile Feedback with an Abdomen-Attached Robot through Clothes. Proceedings of the 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems.
研究目標
本研究旨在開發一種新型穿戴式機器人，透過附著在腹部並透過衣物提供視覺和觸覺回饋，探索人機互動的新方式。
方法
研究人員開發了一個原型機器人，該機器人由一個雙足機器人（KHR-3HV22 Ver.3）改造而成，並配備了LED矩陣顯示器和感測器。使用者將機器人固定在腹部，並穿上衣服覆蓋機器人。機器人透過LED燈光和動作產生視覺和觸覺回饋，例如模擬面部表情和拉扯衣服以指示方向。
主要發現
初步使用者回饋顯示，參與者對機器人的概念和功能感到新奇，並表示該機器人可以增強情感表達和提供導航指引。然而，參與者也對機器人的尺寸和重量表示擔憂，並建議改進其設計以提高舒適度和便攜性。
主要結論
本研究提出的腹部穿戴式機器人 EnchantedClothes 為人機互動提供了一種新穎的方式，並具有潛在的應用價值。然而，未來需要進一步研究和開發，以解決使用者提出的設計問題並探索更廣泛的應用場景。
研究意義
本研究擴展了穿戴式機器人的設計空間，並為人機互動提供了新的可能性。透過衣物提供視覺和觸覺回饋，EnchantedClothes 為使用者創造了更自然、更直觀的互動體驗。
局限性和未來研究方向
本研究的原型機器人存在尺寸和重量方面的問題，未來需要進一步優化設計。此外，研究人員計劃探索更多樣化的回饋方式，例如語音和震動，並開發基於使用者狀態和輸入的個性化互動內容。

統計資料

參與者組成：五名學生（三名男性，平均年齡 23.8 歲（標準差 = 2.17））。
機器人尺寸：401.05 毫米 × 194.4 毫米 × 129 毫米。
LED 矩陣顯示器解析度：8×8。

從以下內容提煉的關鍵洞見

EnchantedClothes: Visual and Tactile Feedback with an Abdomen-Attached Robot through Clothes

by Takumi Yamam... 於 arxiv.org 11-11-2024

https://arxiv.org/pdf/2411.05102.pdf

深入探究

除了增強情感表達和導航指引之外，EnchantedClothes 還可以用於哪些其他應用場景？

除了增強情感表達和導航指引之外， EnchantedClothes 的視覺和觸覺回饋功能，還能應用於許多其他有趣的場景：

社交互動： EnchantedClothes 可以顯示穿戴者的心情、狀態，甚至簡單的圖案，讓社交互動更加生動有趣。例如，害羞的人可以透過 EnchantedClothes 顯示破冰的圖案或文字，開啟話題。
健康管理： EnchantedClothes 可以監測穿戴者的呼吸、心跳等生理數據，並透過觸覺回饋提醒穿戴者調整呼吸節奏、姿勢等，幫助穿戴者進行健康管理。
娛樂體驗： EnchantedClothes 可以與遊戲、音樂、電影等娛樂內容同步，提供沉浸式的視覺和觸覺體驗。例如，在觀看恐怖電影時，EnchantedClothes 可以模擬心跳加速、身體顫抖等觸覺感受，增強觀影的刺激感。
輔助功能： EnchantedClothes 可以為視障人士提供導航指引，或為聽障人士提供觸覺提醒，例如來電震動提醒。
安全警示： EnchantedClothes 可以設定在緊急情況下，例如發生危險或意外時，發出閃爍的燈光或強烈的震動，提醒周圍的人並發出求救信號。

總之， EnchantedClothes 的應用場景非常廣泛，未來可以根據不同的需求開發出更多有趣且實用的功能。

如果使用者穿著的衣物材質不同，例如較厚或較薄的布料，EnchantedClothes 的視覺和觸覺回饋效果會受到什麼影響？

衣物材質的確會影響 EnchantedClothes 的視覺和觸覺回饋效果：

視覺回饋：

較薄的布料： LED 燈光更容易穿透，視覺效果更清晰明亮。例如，絲綢、雪紡等輕薄材質。
較厚的布料： LED 燈光穿透力減弱，視覺效果可能較為模糊或暗淡。例如，牛仔布、毛料等厚重材質。
顏色： 深色布料對光線的吸收較強，可能會影響視覺效果。

觸覺回饋：

較薄的布料： 機器人的動作更容易傳遞到穿戴者皮膚上，觸覺感受更明顯。
較厚的布料： 觸覺感受可能會減弱，需要機器人做出更大動作才能產生相同效果。
材質彈性： 彈性較大的布料可能會吸收部分機器人動作的力道，影響觸覺回饋的清晰度。
因此，未來在設計 EnchantedClothes 時，需要考慮不同衣物材質對視覺和觸覺回饋效果的影響，並針對不同材質進行調整，例如調整 LED 燈光亮度、機器人動作幅度等，才能確保使用者獲得最佳的使用體驗。

如果將 EnchantedClothes 的概念應用於其他穿戴式設備，例如智慧手錶或智慧眼鏡，會產生哪些有趣的可能性？

將 EnchantedClothes 的視覺和觸覺回饋概念應用於智慧手錶或智慧眼鏡等穿戴式設備，將帶來許多有趣的可能性：

智慧手錶：

更直觀的通知提醒： 不再只是單純的震動提醒，可以透過不同部位、不同力度的震動模式，讓使用者更直觀地分辨不同类型的通知，例如來電、訊息、郵件等。
情緒表達： 可以透過手錶上的觸控區域或小型顯示螢幕，顯示簡單的表情符號或圖案，讓使用者在不方便使用語音或文字的情況下，也能快速表達情緒。
導航指引： 可以透過不同方向的震動，指引使用者前往目的地，例如左轉、右轉、直行等。

智慧眼鏡：

增強現實體驗： 可以透過鏡片上的微型投影裝置，將虛擬物件或資訊疊加到現實場景中，並透過鏡架上的震動馬達，模擬觸摸虛擬物件的觸覺感受，例如在虛擬購物時，可以感受到不同材質的衣服。
視覺輔助： 可以透過震動提醒視障人士注意周圍環境的障礙物，或透過語音提示指引方向。
社交互動： 可以透過鏡片上的小型顯示螢幕，顯示使用者的表情或情緒狀態，讓社交互動更加自然生動。
總之，將 EnchantedClothes 的概念應用於其他穿戴式設備，將為使用者帶來更豐富、更直觀、更人性化的互動體驗，創造更多可能性。