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长途接触虚拟皮肤诞生让人与虚拟现实互动更实在

时间:2019-11-28 16:45:06  阅读:8105+ 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

中国航空报讯:11月21日,《天然》杂志宣布的一项研讨报导了一种在皮肤外表的无线触觉反响界面。这个设备经过机械振荡的方法来进行通讯,可作为虚拟实际(VR)组成皮肤,可让你与远方的亲朋牵手,还能在互联网游戏中感触到队友的拍肩鼓舞,当然,这个设备也可用于医学。

作者之一、美国西北大学材料科学和生物医学工程教授John A. Rogers表明,这个研讨第一次在人体皮肤上大面积完成了灵敏且杂乱的虚拟接触,逾越了音频和视频通讯,是VR/AR(虚拟实际技能和增强实际技能)质的腾跃。

此前现已完成的可通讯VR“皮肤”,需求凭借紧贴在佩带者身体上的有线电极,这些电极经过发生振荡来影响感官体会。但事实证明,要找到既能发生让用户反响的适宜电压和电流,又不给皮肤形成痛苦或电影响损害,绝非易事。

而这款新的皮肤VR体系选用了不同的技能途径,它经过嵌入薄而柔软的微型驱动器来传递触感。Rogers团队长期从事皮肤可穿戴设备的研讨,他们将可穿戴设备、微型驱动器等很多组件组合在一起,期望用户能从皮肤得到反响,而不是此前研讨重视的从皮肤中获取信息。

美国西北大学这款设备原型为15厘米x15厘米,无需电池和电线,其中有32个毫米级微型驱动器,每个驱动器1.4克,直径为12到18毫米,厚度为2.5毫米。

驱动器嵌入到柔软的硅树脂中,每个驱动器能够独立发生每秒最多200次振荡的触感。薄而柔软的有机硅聚合物柔性界面,无需胶带即可粘附到皮肤上。

其通讯方法选用近场通讯(NFC),这也是咱们平常常用的一种电子付出技能。如此成果了一个薄而轻的设备,且可无期限佩带运用。

Rogers说,他们现已能轻松完成经过用户图形界面,可即时调整每个驱动器的频率和起伏。

该设备能够与平板电脑进行无线通讯。当用户在接触屏界面画出“X”图画时,设备即可在皮肤上实时发生“X”图画的触感。当人们进行长途聊地利,亲朋能够终究靠伸手进行虚拟抚触,其力度能够终究靠接触屏界面来设置。

Garrett Anderson是一名伊拉克战役中失掉右臂的陆军老兵,2005年10月15日,炸弹碎片削断了他的手臂。他在戴上美国西北大学的设备后,显着感触到了假肢指尖传到手臂的压力。Rogers以为,经过长期磨合,大脑会将手臂上的感觉以为是假肢手指的感觉,这相当于重现了手指的接触感。

文章通讯作者之一、美国西北大学机械工程系教授黄永刚则表明,根据精巧的力学规划,该设备中鼓励器仅需求1.75毫瓦的功率就能诱发较强的触感,一般市道现有鼓励器需求大于100毫瓦的输入功率。

黄永刚表明,这项研讨极大地扩展了VR和AR的影响方法和功用。从传统的视觉和听觉影响到触觉界面,初次经过可编程机械轰动影响皮肤的方法完成/转递人体对外部国际的虚拟增强体会。由于与眼睛和耳朵比较,AR和VR在皮肤感知层面的开发还远远不够,而皮肤传感则能极大增强体会,以及拓宽通讯、娱乐和医学的使用。

研讨人员正在拓宽该设备的运用范围,黄永刚说:“咱们下一步共作业主要是完成更轻浮的、更高分榜样的柔性皮肤触觉界面,并丰厚不同的皮肤影响方法,比方热影响和拉伸触感的完成等。”

研讨人员的终究想象是用成百上千个离散的可编程驱动器,将这个设备扩展到全身。穿上特制的VR套装,加上VR头盔,游戏者能够彻底沉浸在虚拟国际中。

香港理工大学纺织及制衣学讲席教授陶肖明在《天然》杂志评论称,鉴于人体皮肤能够分辩亚毫米级的触觉,因而这个驱动器能够再加以微型化,缩小到本来十分之一到三分之一。

陶肖明指出,该设备还有一些缺点,比方每个驱动器电流高达5毫安,这要比大部分消费级电子科技类产品的电流要高。别的,假如散热办理不妥,或许会影响微型驱动器功能体现以及让皮肤发热。除此之外,虽然驱动器的功率只要1.75毫瓦,但其总功耗或许会是约束该设备继续无线通讯的关键因素。这样一些问题终究的处理途径要依托进一步微型化驱动器。

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