触觉鞋是如何工作的

触觉反馈就是你能感觉到的反馈，通常是通过振动。让触觉鞋成为可能的乐动-软件微小技术已经存在了一段时间，它已经出现在我们每天使用的许多电子设备中。乐动体育网站5.0触觉技术可以是简单的振动，也可以是复杂的振动，用来传达信息，比如游戏中发生的某些特殊情况，手机上的某种类型的通知，或者让你知道你成功按下了平板电脑上的虚拟按钮的细微振动提示。乐动体育网站5.0新的Kindle Voyage电子阅读器在翻页时提供触觉反馈，模拟页面相互滑动的感觉。新苹果的手表其中包括一种被他们称为Taptic Engine的硬件，它能在佩戴者的手腕上产生敲击和其他感觉，从而给出方向、通知，甚至与其他Apple Watch用户交流。

创建触觉反馈所需的嵌入式计算组件随处可见，而且像所有电子组件一样，它们变得越来越小。乐动体育网站5.0它们也有低功率的品种，可以使用更小的电池。这意味着它们可以更容易地隐藏在小型可穿戴设备、衣服和鞋子中。

为了产生触觉反馈，你通常需要一个微控制器板，至少一个振动驱动器(它只是一个小电机，可以根据命令振动)和一个电池来提供动力。乐动体育网站5.0微控制器板就像微型计算机主板，配有处理芯片、存储器和输入/输出(I/O)连接点，您可以编写程序向连接到它们的任何电子传感器、执行器或其他组件发送和接收信号。乐动体育网站5.0它们通常没有电脑处理器或手机处理器那么大的内存或处理能力。但它们确实有足够的空间来容纳一些编程和控制各种基本的电子部件，而且它们通常占用更少的空间，消耗更少的能量。乐动体育网站5.0

Arduino是一款商用微控制器板。它有许多型号，爱好者、研究人员或专业人员可以很容易地购买(以及兼容的电子组件)，并通过将电路板连接到计算机，使用Arduino的集成开发环境(IDE)用Arduino的开源语言编程。许多人和公司也基于Arduino制作了板子，其中许多板子可以用Arduino的IDE编程。带有嵌入式电子产品的商业产品更可能涉及大量购买的电路板，触觉鞋可能也不例外，但在Lechal的第一个原型中，Arduino板发挥了作用。乐动体育网站5.0

其他小组件，如模块，允许无线网络蓝牙或其他无线通信，可用于使任何可穿戴的触觉反馈项目与智能手机或其他设备进行通信。一些微控制器内置了无线通信。

这些组件可以用于大型项目，比如制造机器人，也可以用于较小的任务，比如启动发光二极管(led)或振动执行器。将所有正确的组件组合在一起可以考虑像触觉反馈这样的交流方法。

Lechal触觉鞋是由时任印度班加罗尔惠普实验室(Hewlett-Packard Labs)研究员的阿尼鲁德·夏尔马(Anirudh Sharma)构想出来的，目的是通过一种价格实惠的设备，为视力受损的穿戴者提供无声的行走方向。乐动体育网站5.0“Le Chal”在印地语中的意思是“带我一起走”。

夏尔马在2010年画出了第一个原型机的草图，并在2011年(在另外两个人的帮助下)建造了它。第一个建筑出现在印度马哈拉施特拉邦浦那的一个设计与创新研讨会上，由麻省理工学院的媒体实验室和工程学院举办。乐动-软件

原型机包括一个Arduino Lilypad微控制器，一个用于缝纫电子产品的圆形电路板乐动体育网站5.0可穿戴面料．该板具有内置蓝牙功能，与四个驱动器和一块电池一起使用。微控制器被放置在鞋跟，执行器被放置在前面，后面，左边和右边，所有这些都在一只鞋里。乐动体育网站5.0

最初的想法是智能手机具有GPS和指南针功能的机器人将通过互联网连接获取位置和方向数据，并将这些方向传达给微控制器，微控制器将向执行器发出振动信号。右致动器的振动意味着右转，左致动器的振动意味着左转，后致动器的振动意味着向后，前致动器的振动意味着向前。乐动体育网站5.0夏尔马还设想加入一个接近传感器，可以探测到10英尺(3米)外的障碍物，提醒佩戴者，并为他们提供绕过障碍物的方向。乐动体育网站5.0

样机获得了奖项，夏尔马继续工作。乐动体育网站5.0他最终辞去了惠普实验室的工作，与前专利律师克里斯皮安·劳伦斯(Krispian Lawrence)合作，成立了杜克雷科技(Ducere Technologies)公司。乐动-软件顺便说一句，两人是由一位视力受损的朋友介绍认识的，不过，早在他们认识之前，人们就已经萌生了用这种鞋帮助盲人的想法。乐动体育网站5.0

这款由Ducere Technologies公司开发的鞋子与原型有很大乐动-软件不同，但它仍然会通过触觉反馈给用户方向。这项技术不是一只鞋，而是被整合到两只鞋中，左右两只乐动-软件鞋中有一只会振动，告诉穿着者该走哪条路。乐动体育网站5.0为适合你的普通鞋子而设计的鞋垫也是这样工作的。

该技术被乐动-软件纳入商业的鞋子鞋垫可能包含了与原型完全不同的硬件，但它仍然涉及可以同步的微控制器蓝牙通过智能手机应用程序(使用鞋子或鞋垫时需要智能手机应用程序)，以及电池、执行器和传感器，可以实现更大的功能。乐动体育网站5.0这种可穿戴技术可以通过鞋子的乐动-软件轻微振动帮助任何人步行导航，但它也被编程允许用户通过脚的轻触来标记位置。这款鞋子和配套的应用程序中还加入了健身追踪功能。当用户与智能手机保持一定距离时，这款触觉鞋甚至会发出嘟嘟声或嗡嗡声，这样用户就知道该拿起手机了。

Lechal应用程序支持多种语言版本的苹果iOS、安卓和Windows设备。乐动体育网站5.0这款应用程序使用手机的GPS和指南针硬件以及互联网功能来获取谷歌地图数据来确定方向。方向数据被传送回鞋子或鞋垫中的硬件，当穿着者接近转弯时，相应的驱动器就会振动。震动也会开始较弱，并在用户接近预定目的地时变得更强。

Lechal鞋和鞋垫将配备两个锂聚合物每块电池充一次电可以续航3到5天。每个电池都装在鞋子或鞋垫的后面。

他们还配备了一个创新的充电器，实际上，可以听到和回应音频。当你打响指时，充电器会发出声音，让你知道它的充电进度。它还有两个电池的插槽，这样你就可以同时给它们充电。这个充电器有一个USB接口，所以你可以用它给兼容的手机或其他设备充电。它具有100 - 240v - 50/60 Hz输入和5V DC 1安培输出，并与美国，欧洲或亚洲插座兼容。

Lechal鞋由优质聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯织物、橡胶、EVA泡沫等材料制成。Lechal鞋垫由聚氨酯、热塑性聚氨酯和聚酯织物制成。在拆卸电池和传感器模块后，这种材料具有抗菌和耐洗性，而且耐雨。乐动体育网站5.0这款鞋的外形是休闲和运动的，有红色和黑色两种男女尺码可供选择。乐动体育网站5.0鞋垫可以裁剪成定制的尺寸。

如前所述，Lechal鞋是为视障人士设计的一种低成本选择，帮助他们自己导航。根据世界卫生组织(WHO)的数据，全球约有2.85亿人患有视力障碍，其中约90%生活在低收入地区[来源:乐动体育网站5.0谁］．

这款应用具有辅助功能，用户不需要看屏幕上的任何东西。按照目前的设计，人们可以在出发乐动体育网站5.0前使用附带的手机应用程序输入目的地，可以通过语音命令，也可以用脚移动。然后，穿着者就可以把智能手机放进口袋，按照发送到鞋子上的指示走。该应用程序可以存储常见的目的地，以及通过网络不容易到达的地区乐动体育网站5.0谷歌地图，用户可以让鞋子在地图上标出路线，并使用踩脚标记功能来标记任何障碍物。

视力受损者常用的辅助工具包括手杖，导盲犬这是一种可以提供语音指导和其他人帮助的设备。手杖可以帮助人们避开障碍，带有传感器的手杖甚至已经经过测试，在某些情况下已经上乐动体育网站5.0市，但它们还没有发展到提供方向的程度，所以鞋子和手杖可以一起工作。导盲犬在避开障碍和其他危险方面很有帮助，但它们很贵，不是每个人都能接触到，而且仍然有一些地方不允许它们。乐动体育网站5.0为视障人士准备的音频设备既昂贵又笨重，而且不得不听音频会分散人们对行人周围重要音频线索的注意力。乐动体育网站5.0在嘈杂的交通条件下也很难听到它们。

通过触觉反馈，用户的优势在于能够继续听到周围发生的事情，而不受音频干扰。有一天，如果后来的鞋子模型加入了近距离感应，一些人可能就能和手杖说再见了。

对于那些希望走路时不用盯着手机就能找到方向的人来说，触觉鞋可能很有用。人们认为，从2010年左右开始，走路时被手机或其他设备分心至少是行人死亡人数上升的部分原因[来源:自由相互，国家公路交通安全管理局，剃须刀］．此外，我们大多数人已经穿鞋了，所以触觉反馈应该比携带额外的设备要低调得多。

Lechal的鞋子、鞋垫和配套的应用程序还可以用作健身跟踪系统，跟踪步数、活动类型、持续时间、距离、卡路里和锻炼目标。乐动体育网站5.0它甚至包括社交元素，让你与他人分享健身和目的地信息。这可能使它成为专用健身追踪器的可行替代品。

Ducere的创始人并不是唯一想把鞋子变成电子设备的人。但他们似乎确实引领了将触觉鞋推向市场的潮流。

麻省理工学院媒体实验室的Dhairya Dand进行了触觉鞋的另一次尝试。他开发了一种被称为“超级鞋”的鞋垫，包括三个驱动器，脚趾处的触摸板和一个乐动体育网站5.0微处理器．它通过蓝牙与智能手机上的应用程序通信，旨在了解你的日常生活和品味，建议你可能想去的地方，并通过执行器的触觉反馈乐动体育网站5.0为你指明方向。不幸的是，目前还没有开发零售鞋垫的计划。

其他一些研究没有涉及触觉技术，但涉及到将处理能力应用到鞋子中。2011年，美国联邦通信委员会(FCC)对GTX Corp.的gps鞋进行了认证。这款鞋的设计初衷是通过手机应用程序追踪穿鞋者，如果穿鞋者走出了预先设定的区域，就会收到警报。GPS追踪鞋可以用来定位老年痴呆症患者或儿童他们已经迷路了。它们还可以有其他用途，比如健身追踪。

位于瑞典斯德哥尔摩的KTH皇家理工学院一直致力于将微处乐动-软件理器和传感器植入消防员的靴子后跟，这将与制服上其他地方的无线单元一起工作，即使在GPS可能失效的条件下和区域(包括地下许多米)，也可以跟踪紧急救援人员。

弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems)正在研发一款鞋子，它集成了微控制器、射频模块、加速度计、GPS传感器和电池，可以将跑步者的姿势和技术信息传输到智能手机应用程序。该应用程序可以实时乐动体育网站5.0对足部位置、跑步表面和速度等方面的变化提出建议，并将数据发送到网站进行更详细的分析。乐动-软件他们希望在2015年将这款鞋推向市场。

回到触觉学:方向和健身跟踪并不是振动驱动器在鞋子上的唯一潜在用途。研究人员发现，脚底的细微振动可以通过增强脚的感觉来改善平衡，而脚的感觉往往会随着年龄的增长或某些疾病而下降。事实上，研究发现，脚底的振动可以提高每个人的平衡能力，而不仅仅是老年人。但老年人更有可能因为平衡问题而摔倒，一旦摔倒，就会遭受严重的医疗后果[来源:疾病预防控制中心，牧羊人，Wyss研究所］．研究人员在聚氨酯泡沫鞋垫上安装了压电驱动器(将电能转化为机械运动)，并在鞋子上的其他地方安装了微控制器和电池，以便对脚底施加振动，他们发现这些小装置极大地降低了老年人摔倒的几率[来源:乐动体育网站5.0许，Wyss研究所］．

澳大利亚悉尼大学的研究人员甚至想过用触觉鞋来向用户传递股票信息。当我们走在街上时，我们不太可能想要破译像莫尔斯电码这样复杂的东西，但除了方向之外，在我们走在路上时，无论是通过我们的手机、手表还是鞋子，触觉反馈都有很大的潜力来提醒我们，甚至传递对时间敏感的信息。

在写这篇文章的时候，你还不能跑到商店去买触觉鞋，尽管如果一切按计划进行，你很快就能在网上订购。乐动体育网站5.0

Ducere科乐动-软件技公司的Lechal鞋一直在印度海得拉巴的L.V.普拉萨德眼科研究所进行测试，该公司正在与该研究所以及世界各地的其他眼科研究所和非营利组织合作，希望为美国眼科患者提供Lechal鞋乐动体育网站5.0社会地位低下的以更实惠的价格。Lechal的鞋子和鞋垫预计在2015年的某个时候开始向消费者发货，你现在就可以登陆他们的网站，把自己列入预订名单。乐动体育网站5.0该公司还计划在2015年初发布一个软件开发工具包(SDK)，允许开发者将自己的应用程序与Lechal应用程序同步。

Ducere计划发布不同的版本，从只执行导航的基本模型开始。预计稍后还会有一个可以检测障碍的版本。最初的Lechal鞋和鞋垫在印度的价格约为6000卢比，在其他地方的价格在100美元到150美元之间[来源:Coxworth，Mahalingam，Thoppil］．鞋子和鞋垫的价格预计不会有差别。

拍卖所得还将通过向慈善机构提供折扣，为有需要的人提供Lechal鞋类补贴。截至2014年9月，折扣预计为30%至50%，但该公司希望随着他们销售更多产品，补贴会增加[来源:Mahalingam］．

现在，Ducere似乎离触觉鞋的问世已经很近了，但随着必要的微型处理器、传感器、执行器的随时可用，乐动体育网站5.0电池而其他组件，竞争对手可能很快就会跟进。你甚至可以自己用一些电子设备和编程来组装一对。谷歌地图sdk和应用程序编程接口(api)是各种平台的免费下载，Arduino和类似的板和配件不是太贵，如果你想尝试一下。乐动体育网站5.0

无论如何，我们很快就可以选择把我们的智能手机让我们的鞋子告诉我们该去哪里。