第三根拇指:研究发现,人们很容易掌握额外的拇指

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第三根拇指:研究发现,人们很容易掌握额外的拇指

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剑桥大学的研究人员已经表明,公众在快速学习如何使用第三根拇指(一种可控的假拇指)来拾取和操纵物体方面几乎没有困难

该团队在不同的参与者身上测试了机器人设备,他们表示,这对于确保新技术的包容性和适用性至关重要。研究结果发表在《科学机器人》杂志上

未来技术的一个新兴领域是运动增强—使用电动可穿戴设备,如外骨骼或额外的机器人身体部位,使我们的运动能力超越当前的生物限制

虽然这些设备可以提高想要提高生产力的健康人的生活质量,但同样的技术也可以为残疾人提供与环境互动的新方式

剑桥大学医学研究委员会认知与脑科学部的Tamar Makin教授说:“技术正在改变我们对人类意义的定义,机器越来越多地成为我们日常生活的一部分,甚至成为我们身心的一部分。

”这些技术开辟了令人兴奋的新机会,可以造福社会,但我们必须考虑如何平等地帮助所有人,尤其是那些经常被排除在创新研发之外的边缘化社区

“为了确保每个人都有机会参与并从这些令人兴奋的进步中受益,我们需要在研发过程的最早阶段明确整合和衡量包容性。”

马金教授实验室的合作者Dani Clode开发了第三拇指,这是一种额外的机器人拇指,旨在增加佩戴者的运动范围,增强他们的抓握能力,并扩大手的承载能力。这允许用户执行否则可能具有挑战性或不可能用一只手完成的任务,或者在不必与其他人协调的情况下执行复杂的多手任务

第三拇指佩戴在手掌与生物拇指相对的一侧,由放置在每个大脚趾或脚下的压力传感器控制。右脚趾的压力将拇指拉过手,而左脚趾施加的压力将大拇指向上拉向手指。拇指的移动范围与施加的压力成比例,释放压力会将拇指移回其原始位置

2022年,该团队有机会在一年一度的英国皇家学会夏季科学展上测试第三拇指,所有年龄段的公众都可以在不同的任务中使用该设备

在五天的时间里,该团队对596名参与者进行了测试,他们的年龄从3岁到96岁不等,来自不同的人口背景。其中,只有四个人无法使用第三拇指,要么是因为它不适合他们的手,要么是他们无法用脚控制它(专门为展览开发的压力传感器不适合非常轻的儿童)

参与者有一分钟的时间熟悉该设备,在此期间,团队解释了如何执行两项任务中的一项

第一项任务是用第三个拇指从钉板上一次一个地捡起钉子,然后把它们放在篮子里。参与者被要求在60秒内移动尽可能多的钉子。共有333名参与者完成了这项任务

第二项任务涉及使用第三拇指和佩戴者的生手来操纵和移动五到六个不同的泡沫物体。这些物体有各种形状,需要使用不同的操作,增加了任务的灵活性。同样,参与者被要求在最长60秒内将尽可能多的物体移入篮子。总共有246名参与者完成了这项任务

几乎每个人都能立即使用该设备。98%的参与者能够在使用第三拇指的第一分钟内成功操作物体,只有13名参与者无法执行任务

参与者之间的能力水平各不相同,但性别之间的表现没有差异,惯用手也不会改变表现—尽管拇指总是戴在右手上。没有确切的证据表明,那些可能被认为“擅长动手”的人;例如,他们正在学习演奏乐器,或者他们的工作涉及到手巧;在任务方面做得更好

在使用新技术时,老年人和年轻人的能力水平相似,但仅在老年人年龄段内进行的进一步调查显示,随着年龄的增长,表现会下降。研究人员表示,这种影响可能是由于与衰老相关的感觉运动和认知能力的普遍退化,也可能反映出与技术的代际关系

年龄较小的儿童通常表现较差。在13名无法完成任务的参与者中,有6名年龄在10岁以下,而在完成任务的人中,年龄最小的孩子往往比年龄较大的孩子表现更差。但即使是年龄较大的儿童(12-16岁)也比年轻人更挣扎

Dani说:“增强是指设计一种与技术的新关系,即创造一种超越仅仅是一种工具的东西,成为身体本身的延伸。考虑到身体的多样性,可穿戴技术的设计阶段尽可能具有包容性是至关重要的。同样重要的是,这些设备对广泛的用户来说是可访问的和功能性的。此外,它们应该易于人们快速学习和使用。”用户的运动和认知能力。我们需要考虑不同的年龄、性别、体重、生活方式、残疾等因素;以及人们的文化、经济背景,甚至对技术的喜恶。对庞大而多样化的个体群体进行身体测试对于实现这一目标至关重要。“

有无数的例子表明,缺乏包容性的设计考虑导致了技术故障:

There are countless examples where a lack of inclusive design considerations has led to technological failure:

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