丧失视力的人完全可以通过触觉来感觉事物。他们通过触摸来感觉一些自己看不见的东西,在一定程度上弥补了视力上的不足。
人类最大最笨重的器官是皮肤。皮肤上分布着各种不同的触觉细胞受体,这些受体就好比是眼睛的视网膜。通过它们可以“看到”整个世界!人类为了能“看到”世界需要建立一个由许多电子控制探针组成的触觉矩阵,就好像是瑜珈修行者的用钉子做的毯子,并且要向其输送电视信号,从而形成了一个影像监视器。这样触觉矩阵就可以转变为“活生生”的版画,之后我们就可以 “看见”版画了。比如说用肩膀来“看”。我们将仪器转到背后,如果你是一个飞行员,那么你就可以拥有可以扩张视野甚至可以挽救自己生命的第三只眼睛了。凡是影像监视器可以看到的东西,你也可以通过自己的肩膀“看到”。
人类不仅能通过肩膀来“看”周围世界,要知道在我们的指令中有手指末稍、手掌以及20 多个适合“看”周围世界的部位。而对于每一个适合“观察”世界的部位都需要有相应的影像监视器。怎样在我们的身体上找到这些符合条件的部位呢?我们试着从相反的方面来寻找,我们寻找的不仅仅是10个,而是1000个可以“看”世界的部位。怎么找?任何一个技术系统都有一系列的特征或者是一些要达到的目的。如果你对寻找问题的解决方案感兴趣,那么你通常是从解决该问题要达到的目的入手。如果你对新的事物感兴趣,那么通常使你感兴趣的首先是该事物的特征。
我先从特征来着手。
第一个特征——触觉矩阵的分布位置。
可能分布在以下这些部位:手指末端、手掌、腕关节、嘴唇、舌头、单脸颊或者双脸颊、额头、脖子、胸、肚子、脊背、肩膀、大腿、小腿、脚。
还可以分布在十多处比较隐秘的部位,包括耳廓或者是剃光的后脑勺。但是通过研究,上述所列清单中的部位数量将会大大减少。因为我们发现:最敏感的触觉感官是舌头,但是未必所有的飞行员都同意将雷达的指示仪含在口中。现在我们要有意的突破这种局限,我们需要考虑身体上所有可实际应用的触觉感官器官。这样就不会局限于一种方案,并且也不会错过任何一个不错的机会。
最开始可以利用现有的触觉矩阵——打印机打印头来进行实验。但是打印机的针形打印头最好不要用舌头接触。
第二个特征——可以触觉到的信号。
电视画面(普通的电视信号)、雷达视频上的图像、红外线仪器信号、夜间视力仪器上的图像、超声波扫描仪上的图像、合成计算机上的图像、平面上的标记和图像、射线照片、其它物理过程的显影。物理学家都知道:在起雾或者是有浓烟的情况下眼睛是看不清物体的,而在红外光线下就可以很清楚的看见物体,比如烟雾中人的皮肤带着温度,在红外线的作用下整个人的轮廓会变得很清晰。如果我们不能够吸引飞行员或者是医生的目光,那么我们可以给他们触觉信息。这样借助于手中的红外仪器,医生就能通过自己的手掌感觉到病人皮下的反常现象。
该系统仪器的体积与橘子相近,其示意图很简单:

当感觉到完全平坦的部位表层有不正常的起伏后,医生就可以发现病人身体的反常现象。使用了红外触觉矩阵电视仪器之后,飞行员和哨岗上睡觉的看守员将会有什么共同之处吗?飞行员背部放置了红外触觉矩阵电视仪器,不用转移视线,用背就可以感觉到周围空间的一切变化。看守员睡在触觉垫子上,保安监视器画面变化的信号会反射到放置有红外触觉矩阵电视仪器的垫子上。如果某个可疑的物体出现在了监视器的视觉区中,看守员就可以通过自己的身体侧面来感觉到,他并不需要坐着或者是眼睛紧紧地盯着监视器!
救援飞机的座椅上安置有红外触觉矩阵电视仪器,坐该座椅的飞行员在晚上可以发现一些处于危难中或者是受热辐射影响的水手,这样可以帮助他们。
消防员也可以通过在自己额头上安装的红外触觉矩阵探头,从而“看”到浓密烟雾后的幸存者。
目的——是任何一个有记载的发明的主要成功元素。这并不是偶然的。明确的目的是解决任何一个问题的关键。为了能够得到非常理想的解决方案,需要找到一些有助于得到解决方案的有利因素。根据各种因素的特征,我们可以找到其中我们所需要的因素,用以达到所要解决问题的目的。
所有接触过专利特许权的人都知道,目的是发明的主要标志。他们认为专利不是捍卫那些带有专利特许权的理论,而是一种达到具体目的的手段。有时候专利就像伞一样可以将一些设想掩盖掉,但是对于专家或者是一些有经验的发明家来说,这个伞通常是不起作用的。
从另一方面讲,同一种手段可以达到很多不同的目的。发明创新的“理论家”通常很少注意这个,但是就是这个“不被人注意的”想法能够从根本上提高发明创造的数量。
我们尝试着列出触觉视力设想的主要发展方向和所要达到的目的,触觉视力设想在这些方向和目的上表现出了它的有用性。
空间定位:
● 视力替代物
● 飞行员的第三只眼睛
● 触觉雷达
● 浓烟中消防员使用的定位仪器
● 浓雾中汽车司机使用的导航器
医疗诊断:
● 血液循环系统诊断
● 根据身体部位的起伏探寻病人体内的不正常现象
技术诊断:
● 根据各种物理场来探寻材料或者是结构的不足之处
● 根据排放热量的指数来探寻故障
● 探寻电线短裂处
● 探寻煤气泄露处
警报警卫:
● 撞车、撞船、撞机事故警报器
● 根据一个警报传感器对应一个触觉点原则设计的触觉信号装置
● 给熟睡的人和聋哑人设计的火灾或者其他危险情况的报警器
● 给独身一人设计的触觉“闹钟”
● 隐蔽的触觉信号装置
操作技术系统:
● 带有触觉反向通信的操作工具(手柄、按纽、脚踏板)
● 机器操作装置状态的触觉矩阵指示器
劳动工具和测量仪器:
● 一系列带有触觉矩阵指示器的机械器具
● 带有触觉矩阵指示器的飞行数据记录系统学习:
● 阅读时的视觉替代物
● 盲人、聋哑人的学习仪器
● 评价学生的隐性测量器
医疗:
● 由计算机、音乐、动画、操作者的手或身体控制的按摩仪
● 刺激消化系统的触觉(脉动或者是形状改变表现出来的触觉)药片
娱乐:
● 触觉娱乐项目
● 触觉类玩具
目标寻找:
● 手术中的红外触觉探测器
● 红外触觉瞄准器
通信手段:
● 带触觉信息信号的手机和BP 机
● 给聋哑人设计的无声触觉无线电收音机和CD机
● 给盲人设计的带有触觉信号(类似于盲文文字)的BP 机
上述每一个给出的发展方向都可能做出很多的发明创造。比如:带有触觉指示器的机械器具不仅是个螺母扳手或者是螺丝刀,它也可能是外科医生灵敏的手术刀,该手术刀可以传递给医生有关他所做手术的生物组织特性方面的信息。
触觉视力设想的特征和发展方向的研究还可以继续扩充。该研究中涉及到的人类生活中各个领域的专业和方向的数量越多,考虑到的事物的特征和特性越多,那么我们得到的方案就越多。如果该工作做得越仔细,那么发展方向和方案的数量就会增多。正是这样,一个富有成效的设想延伸出来的发明树就成长起来了。树枝就是理论发展的方向,而这些方向是用有价值的果实(发明创造)来装饰的。
当树以构思的形式在纸张上、计算机屏幕上或者是脑海中成长起来的时候,就需要有特殊的鉴赏品位或者用一些挑剔的眼光来选择更加富有生命力的想法了。人们一些现实的需求可以在众多的方案中准确定位并且能够做出最有价值的发明,该发明可以带来很大的效益。
一些幼稚和混乱的方案我们可以忽略掉。主要的是不能错过那些最好的、能得出成果的方案。在众多的方案中不错的方案总是显而易见的,但是获得这些优秀方案也需要我们的直觉、想象和精明强干。
现在我们来列举几个实现人造视力设想的简单例子。
很遗憾,有关“活生生的版画”(触觉矩阵电视仪器)的设想今天先暂且搁置,因为一个触觉压电单体的报价超过了5 美元。如果考虑到需要花钱购买压电单体来制作触觉矩阵的话,那么100 х 100 的触觉矩阵要耗费5 万美元。即使能够找到盲人,免费给他提供该触觉矩阵电视仪器,那么他也会遇到另外一个比较严重的障碍。因为使用触觉矩阵电视仪器时需要提供能量给每一个触觉压电单体,如果一个触觉压电单体需要1 毫瓦,那么盲人不得不随身带一个大的蓄电瓶。这对于一个残疾人来说是很不容易的,所以该仪器的生命力变的令人置疑,至少到现在为止还没有制造出相对比较便宜而完备的触觉矩阵电视仪器。
那么,如今怎么绕过这些显而易见的局限?
我们利用“最小化”原理简化仪器,但是我们简化时不能破坏它的本质。“ 功能的重新配置原理”使得使用者给自己带来了那些原本不打算赋予该仪器的功能。细节上是这样的:我们将“活生生的”矩阵更换为“活生生的”轨迹(触觉线)。盲人手握着能将单一的“电视信号”轨迹转变成触觉轨迹的光学仪器,为了能“看”到整个“画面”(全景图),盲人需要运动手来进行“画面的扫描”。这就好比是电视在形成图像。只不过全景图不是在电视屏幕上形成的,而是在盲人的记忆中形成。就好像是盲人借助于手杖或者是手掌的侧面将周围空间进行了“扫描”,从而“看见了”版画。

这时怎么样制造该仪器就变的很明了。
如果还记得我们列出的 “人造视力设想”的各种不同的发展方向和目的,那么我们还可以再制造出一些其它的有用的设备。
● 在浓密的烟雾中探寻火源的仪器。红外摄像机是安置在消防员的头盔中的,触觉矩阵是靠紧额头的,通过头的运动就可以找到火源。

● 用于技术辅助的红外仪器。用于医生的诊断中(通过身体部位的起伏来发现病人体内的不正常现象)。(e-works)
