高新：一个手势—— 让“意念”操控成为可能——记比奇创新科技有限责任公司研发的人机交互产品——DTing

无需身体接触，只需动动手指，抬抬手臂，就能让物体任你摆布。旋转、跳跃、前进、后退，随心而动，随意而发。仿佛它就是传说中的“通灵法宝”，熟知你的每一个想法。这不是白日梦，也不是某个武侠小说或者科幻电影的情节，而是比奇创新科技有限责任公司（以下简称“比奇创新”）内随时都能看到的景象。这里就像一个奇异的空间，意念操控、隔空御物，儿时的幻想统统实现。难道他们有特异功能或是魔术大师？不，这一切的奥秘，其实是比奇创新研发的人机交互产品——DTing。

前沿科技

探索人机交互新方式

比奇创新是西安小伙李玮琛与几个创业小伙伴在2014年共同创办的。在国内读完本科后，李玮琛前往德国马格德堡大学电子工程与信息技术专业继续深造。随后，他进入德国宇航局参与宇航员地面系统人机交互设备的研发工作。在研究中，他发现平时用于航天领域的可穿戴传感技术在日常生活中也可以大有用途，并实现更高的价值，例如帮助聋哑人和普通人进行正常交流、帮助残疾人提高生活自理能力等。于是，他下定决心回国创业，利用自己所学，开发一套可穿戴设备。在德国宇航局所积累的关于生物信息采集、人机交互技术等核心技术的工作经验，为他的创业打下了坚实的基础。

据了解，李玮琛的团队和产品名称“DTing”的灵感源于中国传统神话中神兽“谛听”。谛听善以听来辨世间万物，尤其善于听人心，并能够把听到的信息传递给信者以辨是非。这一特点正好与他们的产品理念相吻合。DTing系列产品能够通过表面肌电信号“听懂”使用者的想法，再将信号传送给要控制的设备。

自VR兴起以来，人们对人机交互方式的探索就从未停止，其中用手势作为信号输入的方式又是最自然最容易接受的方式。因此很多公司比如Leap Motion，ThisVR，英梅吉等都曾做过各种尝试，并取得了一定成绩。同样采用手势输入的比奇创新却与他们有所不同。为了实现手势识别，他们大多采用了基于图像的方法，即图像传感，而比奇创新另辟蹊径。基于李玮琛在德国学习、工作的经验和知识积累，比奇创新采用当前世界生物科技研究领域的前沿技术——肌肉电进行研发。

肌肉电与脑电、心电等同为生物电的范畴，均是机体在新陈代谢过程中产生的现象。当前在国际领域，针对生物电的研究仍属于生物科技的前沿领域，利用这一方式进行研发的优势主要是三个方面，一是设备独立，计算在设备内完成，不占用接收物体的运算资源；二是使用不受限制，图像需要在眼前的一定视角内才能识别，而DTing则不存在这种限制，只要手指做动作，就能识别；三是不容易受到光照、遮挡等的影响，DTing发出的是已经处理好的指令信号，并且肌电信号不受外部光线强弱和操作距离远近的影响，即使将手插进口袋，依然能够捕获手指发出的肌电信号，进而实现手势控制，而图像在左右手交叉、遮挡、光线过强过弱时都会受到影响。

此外，DTing还能够完全自然的实现手势交互，尤其在力传感方面。比如在拳击游戏中，DTing能够检测到佩戴者的用力大小、出拳速度及角度，并在游戏中还原出来，这样的游戏交互操作比使用手柄更加真实和自然，这一形式与图像传感也存在许多不同。

捕获肌电信号

实现自由的灵魂

众所周知，人在做不同动作的时候，肌肉收缩程度不同，因而会产生不同频率、幅度、相位、持续时间等的肌肉电信号。每个动作在用力程度，持续时间以及作用肌肉纤维和电极之间的距离等因素的影响下，会产生完全不同的叠加波形，根据这些可测量的特性得到某几个动作之间的规律，并通过这些规律对SEMG（表面肌肉电信号）进行分类。DTing系列产品通过固定在臂环内的传感器芯片，捕获手臂肌肉动作产生的微电信号，经过收集提取、分类，再经过复杂的算法判断，将不同的信号进行分析，识别其含义，通过相应的手机应用和AI（人工智能技术），将穿戴者的手语手势实时通过手机转化为出声的语言，也可以操控蓝牙接口的开放无人机、蓝牙连接的遥控玩具等，将它应用于儿童玩具后，该设备就可以根据人类的指关节的运动方向做出相应的动作，通过佩戴的产品识别玩家手臂的肌肉电信号强弱、运动轨迹及手势动作来灵活地控制玩具的运动状态，大大增加了玩具的娱乐性和可玩性。对于儿童玩家而言，挥舞手臂及使用肌肉的发力来控制玩具，不但可以促进发育、增强体质，而且可以通过手脑共用进行控制，达到锻炼身体平衡性、动作协调性、开发左右脑的效果。长期使用，能提高用户的协调能力、认知能力和对科学技术的兴趣。

基于SEMG研究的生物感知交互技术可应用的领域其实非常广，通过对SEMG信号的提取、识别分类，可以用于开发新型的人机交互系统，用于普通的商业控制器或康复工程中的肌电假肢等，应用前景比较广阔。据了解，SEMG肌电技术已经广泛应用在医学电子、康复工程、生物仿生学中。作为基于SEMG进行研发的DTing，未来也会将这一技术应用于移动端手势操作、机器人、机械臂控制、智能电视手势操作等更多领域。当你回到家，一个手势就可以打开门，电视就可以播放，甚至是控制大型机械或设备进行生产生活，实现用“意念”控制世界。

路向远方

创造奇迹永无止境

经过几年的不断努力，DTing团队已形成了DTing臂环、智能手环、DTing-SH、DTing ONE等一系列产品。在不断创造奇迹的同时，他们始终坚持着创业最初的意念。2017年3月，在“硬科技改变世界”的系列公益活动中，比奇创新为关爱肢体残疾人士，帮助肢体残疾人士提高生活自理能力以及改善生活品质，开发出DTing XT肢体残疾人士专用遥控器，帮助他们轻松实现对电脑、电视及其他家电的操控，为他们的日常生活提供了极大便利，用科技给他们的生活带来了温度。

随着科技的不断发展，体感交互毫无疑问将是未来的主流模式。将表面肌肉电信号应用于可穿戴传感技术，即使在国际上也是比较冷门、比较高端的研究领域，用现在最潮流的说法，这绝对是硬科技，甚至是比硬科技更高的黑科技。毕竟“隔空御物”这种事情对于大多数人而言，还是存在于小说和电影中的情节。而DTing的研发，不仅让不可能变为可能，还填补了国内生物医药科技的一个空白。未来他们将在心电、脑电等更多生物电领域进行拓展研发。

生物电研发的终极方案就是识别脑电波，并将其准确反映出来。当人类失去其它可以和世界交流的方式之后，脑电波就是人类意识的准确反映。就像霍金一样，虽然他可以通过复杂的设备和世界交流，但并不是所有的渐冻人都有能力配备相应的设备，来向外界表达自己的想法，而这时，脑电就会成为最终的解决方案。就像比奇创新提出的口号“自由，从解放双手开始”，DTing团队将通过自己的不断努力，推动人类体感交互的发展，帮助弱势群体，为社会做出自己的贡献。或许未来某天，当人类完全掌握并应用脑电的识别分析方式后，人与动物也可能轻松进行交流。路一直伸向远方，DTing团队将带着执念继续探索，坎坷和风雨必然存在，风雨后也必现彩虹，期待未来DTing能为我们创造更多奇迹。