麻省理工學院（MIT）的工程師們研發出一款可穿戴的超聲波手環，能夠高精度地追蹤複雜的手部動作。這款手環透過成像手腕內部的肌肉、肌腱和韌帶來追蹤手部動作。這個可穿戴設備利用人工智慧（AI）算法，將內部的解剖變化轉化為數字數據，能夠表示手指和手掌的 22 種自由度。研究人員表示，這個設備能夠學習特定手部的動作，並即時告訴機器人或電腦遊戲精確地模擬這些動作。麻省理工學院機械工程的 Uncas 和 Helen Whitaker 教授趙軒和表示：「我們認為這項工作對於在虛擬和增強現實中取代手部追蹤技術具有直接影響。」
傳統的手部追蹤方法通常存在局限性，攝像頭容易被遮擋，傳感器配備的手套感覺不自然，而肌肉信號傳感器（EMG）則無法準確檢測細微而流暢的動作。為了解決這些問題，麻省理工學院的研究人員開發了這款可穿戴的超聲波手環，利用微型超聲波貼片來觀察皮膚下的情況。這款手環的尺寸類似於智能手錶，持續產生手腕內部解剖結構的詳細超聲影像。AI 在數千個數據點上進行訓練，然後解釋這些模式，將影像區域轉換為五根手指和手掌在 22 種自由度中的相應位置。
這個手環使用攝像頭記錄志願者的動作，同時捕獲手腕的超聲影像。通過這種方式，研究團隊能夠標記出特定的內部區域，對應手指角度。由於人類無法手動追蹤如此快速和複雜的關係，研究人員使用標記的數據對 AI 進行訓練，以便即時解碼這些模式。系統在八位不同的志願者身上進行測試。令人驚訝的是，手環能夠準確預測各種手部位置，從 26 個複雜的美國手語字母到握住剪刀、網球或鉛筆所需的微妙握法。
麻省理工學院的工程師展示了這款手環的多功能性，能夠實時控制虛擬和實體環境。在數字測試中，佩戴者使用自然的捏合和抓握動作，以流暢的精確度在電腦螢幕上縮放和操作虛擬物體。在機器人測試中，手環像數字木偶控制器一樣運作，讓使用者能夠遠程拉動機器手的無形線索。志願者甚至能夠彈奏鋼琴曲，並通過機器手實時模仿他們的手指動作來參加桌上籃球遊戲。趙教授表示：「我們相信這是追蹤靈巧手部動作的最先進方法，通過可穿戴的手腕成像來實現。」
研究團隊預見這款手環將成為虛擬和增強現實（VR/AR）的主要工具。此外，該設備收集的數據還可以用於訓練人形機器人執行精細任務，如外科手術或複雜的製造過程，以模仿人類的靈巧。
