EpiPad nutzt Radar, um den Unterarm in ein Smartwatch-Trackpad zu verwandeln
Ein winziger Millimeterwellensensor erkennt Hautverformungen, um Mehrfingergesten und die Stärke des Fingerdrucks zu erkennen.
Eine von Forschern der North Carolina State University entwickelte Innovation verwandelt den menschlichen Unterarm in ein interaktives Trackpad für Wearables. Das System namens EpiPad nutzt einen Millimeterwellen-Radarsensor, um Fingerbewegungen und die Stärke des Hautdrucks direkt auf dem Arm des Trägers zu erfassen. Der auf der Konferenz UbiComp/ISWC 2026 in Shanghai vorgestellte Aufbau erlaubt es Nutzern zu tippen, zu zoomen und mit zwei Fingern zu greifen, ohne kompakte Displays zu verdecken.
Millimeterwellen lesen Hautverformungen
Kleine Touchscreens an Smartwatches machen präzises Tippen und Navigieren oft schwierig, weil ein einzelner Finger das gesamte Display verdecken kann. Um diesen Engpass der Bedienung zu lösen, baute ein Ingenieursteam der North Carolina State University EpiPad, ein Armband-Accessoire, das Eingaben auf die Haut des Unterarms umleitet, wie Interesting Engineering berichtet.
Das Gerät nutzt ein kompaktes Millimeterwellen-Sensorarray mit den Maßen 5 mal 4 Millimeter. Statt direkten Kontakt mit einer Glasoberfläche zu verlangen, verfolgt das Radar die tatsächlichen Fingerbewegungen und misst feine Hautauslenkungen, wenn der Nutzer drückt. Eine eigens entwickelte Signalverarbeitungs-Pipeline analysiert die Phasendynamik der Millimeterwellen, um die ausgeübte Kraft zu schätzen, während leichtgewichtige Machine-Learning-Modelle Gesten wie Klicks, Mehrfingertippen und Zoom erkennen. Vor der Nutzung des Geräts durchlaufen Anwender eine individuelle Kalibrierung, die 3 Minuten und 54 Sekunden dauert.
Genauigkeit im Test mit zwanzig Teilnehmern
Das Forschungsteam bewertete die Hardware in Versuchsreihen mit 20 Teilnehmern, wie aus den in den Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies veröffentlichten Studiendetails hervorgeht, über die Interesting Engineering berichtete. Bei Tests mit Freiwilligen, deren Bewegungen nicht Teil des ursprünglichen Trainingsdatensatzes des Modells waren, erreichte das Gerät eine Genauigkeit von 92,8 Prozent bei der Gestenerkennung und 90,2 Prozent bei der Krafterkennung, wobei die Entfernungspräzision bei 10,2 Millimetern lag.
In Eingabevergleichen unter Echtbedingungen erledigten die Studienteilnehmer Navigationsaufgaben auf der Smartwatch mit drei unterschiedlichen Steuerungstechniken: einem Standard-Touchscreen, einem neigungsbasierten Cursor und EpiPad. Das Radar-Armband erzeugte weniger Eingabefehler und arbeitete effizienter als sowohl der Bildschirm als auch die Neigungssteuerung. Während die aktuellen Labortests eine stabile Interaktion zeigen, bleibt die Hardware ein akademischer Prototyp aus einer frühen Phase, bestehend aus einem Armband mit offenliegender Platine.
Geringe Bauteilkosten und bildschirmlose Wearables
Über am Handgelenk getragene Uhren hinaus regen die Forscher an, dass sich das zugrundeliegende Messkonzept auch zur Steuerung bildschirmloser elektronischer Geräte wie Smart Glasses eignen könnte, indem blanke Haut zur Eingabefläche wird, wie Interesting Engineering anmerkt.
Die Autoren der Studie schätzen, dass die funktionalen Radarkomponenten und das Sensorarray weniger als 10 Dollar kosten könnten, allerdings erfordert eine kommerzielle Integration, die offenliegende Elektronik in kommerzielle Armbänder und Gehäuse von Verbrauchergeräten einzubetten.
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