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Smarte Elektronik: Ring trackt präzise Fingergesten

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Forscher haben einen Ring und eine Elektronik entwickelt, um die Bewegungen und Position des Fingers zu tracken. So lassen sich Gesten in Schrift umwandeln. Aber es lassen sich auch Krankheiten erkennen.

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Ein spezieller Ring trackt die Bewegungen des Fingers, um die Information an einem Computer zu übertragen.
Ein spezieller Ring trackt die Bewegungen des Fingers, um die Information an einem Computer zu übertragen.
(Bild: University of Washington)

Tragbare Elektronik wird zunehmend kleiner: Seien es Smartphones, Smartwatches und jetzt auch ein smarter Ring. Mit diesen lassen sich beispielsweise andere Geräte über einfache Fingergesten steuern. Sein Name ist AuraRing. Entwickelt haben ihn Forscher der University of Washington. Zum Ring gehört ein Armband, das die exakte Position des Fingers erkennt, an dem der Ring getragen wird. Im Ring verbaut ist eine eingebettete elektromagnetische Sendespule und im dazugehörigen Armband mehrere Sensorspulen. Durch die Messung der Magnetfelder an verschiedenen Punkten um das Handgelenk können fünf Freiheitsgrade ermittelt werden.

Dabei wollen die Forscher nicht einfach nur die Bewegung des Fingers nachverfolgen, sondern es sollen sich auch sehr präzise Bewegungen und Gesten über die Elektronik erkennen lassen. Der Ring selbst kommt aus einem 3D-Drucker. Die Spule aus Draht ist 800 Mal um den Ring gewickelt. Fließt ein elektrischer Strom durch das Draht, etabliert sich ein magnetisches Feld, das von drei Sensoren im Armband erfasst wird. Damit lässt sich die genaue Position des Rings im Raum identifizieren.

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Magnetfeld mit geringem Energieaufwand

Der AuraRing benötigt ungefähr eine Leistung von 2,3 mW, um das oszillierende Magnetfeld zu erzeugen, welches wiederum vom Armband erfasst wird. Eine energieaufwendige Kommunikation zwischen Ring und Armband beispielsweise über drahtlose Kommunikation ist nicht notwendig. Mit dem Ring lässt sich unter anderem eine Handschrift auf einen Rechner übertragen.

Denkbar ist auch der Einsatz in einer virtuellen Realität (VR). Da der Ring Magnetfelder für die Kommunikation verwendet, lassen sich die Magnetfelder selbst dann verfolgen, wenn sie außerhalb der Sicht sind. Möglich sind auch spezielle Gesten wie Klopfen, Schnipsen oder zwei Finger aneinander reiben. Möchte man beispielsweise Hallo schreiben, genügt ein Schnipsen.

AuraRing wurde von den Forschern so konzipiert, dass er sofort einsatzbereit ist und die Funktion von einem bestimmten Benutzer abhängig ist. Die Forscher testeten das komplette System aus Ring und Armband an zwölf Teilnehmern mit ganz unterschiedlich großen Händen. Das Team verglich die tatsächliche Position des Fingers eines Teilnehmers mit der Stelle, an der er sich laut AuraRing befand. Meistens stimmte die getrackte Position des Systems innerhalb weniger Millimeter mit der tatsächlichen Position überein.

Ring könnte Parkinson erkennen

Mit dem Ring lassen sich nicht nur Gesten erkennen und damit Eingaben erledigen. Möglich wäre es auch, Krankheiten wie Parkinson zu erkennen. Dazu könnte der Ring sehr feines Zittern der Hände aufnehmen. Auch bei der Rehabilitation von Schlaganfall-Patienten wäre der Ring geeignet, indem er ein Feedback zu speziellen Übungen der Hände gibt. Selbst Smartwatches könnten sich mit dem Ring steuern lassen, da die Technik leicht in die Uhren implementiert werden kann.

Die Arbeiten an AuraRing wurden unter anderem von Facebook und Google finanziert.

Wie AuraRing funktioniert

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