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2025-07
芝加哥大学： 硅胶3D打印可穿戴软体手掌
作为成年人，我们很难想象儿童对于成年人的世界感受如何。儿童的个头矮、四肢短、手掌小，他们是如何在家庭、学校或者公园里活动？怎样能让父母、老师、医生甚至玩具设计者从儿童的角度来体验他们的生活。博士后研究者 Jun Nishida 在芝加哥大学计算机科学系副教授 Pedro Lopes 的人机交互实验室工作，他开发了一种可穿戴的外骨骼设备 Handmorphy 来模拟儿童的手掌，减弱佩戴者的握力。研究成果在2020年 ACM 用户界面软件和技术讨论会（UIST）上进行展示。
HandMorph的独特之处在于它不涉及任何电脑、电子设备或虚拟现实设备，完全通过3D打印而成，可以像手套一样套在手上，而成本仅几美元。
通过微小的机械连接，Handmorphy 将佩戴者手部的动作转化为硅胶手的动作，并提供真实的触觉反馈。在手套和使用者的腰部之间有一根电线，通过将接触范围控制在儿童可触及的范围内，来增加了这种体验的真实感。研究人员发现，Handmorphy 这种简单的设备足以让用户产生感知变化。戴上HandMorph 并抓握不同尺寸的塑料球，几分钟后，受试者感觉戴上手套的手拿着的塑料球比不戴手套的手拿着的塑料球更大。结果表明，这种体验的改变与可穿戴设备改变大脑-身体映射的速度有关。研究人员还进行了一个更实用的用户研究，他们给了受试者一个玩具喇叭，并要求他们改进玩具的设计。
结果表明，使用 Handmorphy 的受试者者对自己的设计更有信心，通过频繁地使用 Handmorphy，他们修复了原来玩具六分之五的设计缺陷。Lopes 说：“其他的研究者是用虚拟现实技术来改变人们对自身或者环境的感知，我们想知道如何改变人们在现实世界中和周围事物互动的体验。相比于虚拟现实或者计算机辅助软件营造的沉浸式数字环境，感觉工具能提供在真实环境中的体验，功能更加强大。”
除了设计改进，类似的设备还能用于辅助外科手术，或其他精细运动任务，把正常的手部运动转化成更小的行动作。未来，他们想要探索如何使用这种技术来操纵腿部的感知，再次模拟出儿童的视角。
关键词：
硅胶3D打印,3D打印,HandMorph,芝加哥大学
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