Мягкий и беспроводной тактильный интерфейс, который может механически воспроизводить ощущения на коже

Технологии виртуальной реальности (VR), дополненной реальности (VR) и расширенной реальности (XR) позволяют пользователям воспринимать цифровой контент уникальными и захватывающими способами. Эти технологии в основном основаны на использовании гарнитур или очков, которые проецируют изображения через свои линзы, позволяя зрителям визуально воспринимать смоделированные среды или видеть цифровые элементы, добавленные в окружающую их среду.

В последние годы ученые-компьютерщики и инженеры пытались разработать новые инструменты, которые могли бы улучшить технологии VR, AR и XR, добавляя к симуляциям другие типы сенсорных стимулов, такие как запахи или обратная связь, связанная с прикосновением. Хотя некоторые из этих систем достигли многообещающих результатов, они до сих пор редко интегрировались с существующими технологиями.

Исследователи из Northwestern University, PSYONIC и Sungkyunkwan University недавно разработали мягкий беспроводной тактильный интерфейс, который можно использовать для добавления тактильных ощущений в VR, AR и XR. Эта система основана на массивах вибротактильных приводов с плотностью 0,73 привода на квадратный сантиметр.

«Наша мотивация — разработать технологии, которые могут добавить тактильные ощущения всего тела в среду VR/AR/XR в качестве дополнения к аудио и видео», — сказал TechXplore Джон А. Роджерс, один из исследователей, проводивших исследование. «В нашей недавней статье описывается гораздо более продвинутая и технологичная версия технологии, которую мы впервые представили в 2019 году в статье, опубликованной в журнале Nature ».

Новый тактильный интерфейс, разработанный Роджерсом и его коллегами, может отображать вибротактильные паттерны на больших участках кожи человека либо как отдельные элементы, либо как скоординированный ансамбль. Для этого он использует массивы приводов, которые могут создавать тактильную обратную связь и вибрации на коже с плотностью, которая может полностью задействовать тактильные рецепторы кожи во всех областях человеческого тела, кроме рук и лица.

«Наша тонкая, гибкая система включает в себя независимо управляемые массивы небольших вибротактильных приводов, которые создают быстрые пространственно-временные паттерны ощущений на коже», — объяснил Роджерс. «Наша система может управляться через запрограммированный интерфейс, согласованный с системой VR/AR, или напрямую через сенсорный экран. Все эти функции уникальны, поскольку в настоящее время не существует другой подобной технологии».

Исследователи оценили свой тактильный интерфейс в серии тестов и показали, что он может эффективно преобразовывать музыкальные треки в тактильные паттерны, а также может использоваться для усиления осязания для управления роботизированными протезными системами. Кроме того, их системой можно было управлять с помощью различных устройств, включая смартфоны с сенсорным экраном.

В будущем новый беспроводной тактильный интерфейс, представленный Роджерсом и его коллегами, может открыть новые захватывающие возможности для создания впечатлений от VR, AR и XR. Например, это может позволить пользователям воспринимать тактильные стимулы, связанные с различным опытом в видеоиграх виртуальной реальности, включая ветер, дующий на их кожу, и ощущение вождения или управления другими транспортными средствами.

«Прикосновение — одно из самых мощных средств общения друг с другом, и оно представляет собой наш единственный способ физического взаимодействия с внешним миром», — добавил Роджерс. «Теперь мы добавляем возможности, которые не только воспроизводят обычные силы, воздействующие на кожу, но и сдвигают, чтобы увеличить яркость ощущений. Мы также добавляем механизмы для локального нагрева и охлаждения кожи , чтобы дополнить тактильные ощущения».

Дополнительная информация: Yei Hwan Jung et al, Беспроводной тактильный интерфейс для программируемых паттернов прикосновения к большим участкам кожи, Nature Electronics (2022). DOI: 10.1038/s41928-022-00765-3 

Xinge Yu et al. Интегрированные в кожу беспроводные тактильные интерфейсы для виртуальной и дополненной реальности, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1687-0

 

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com