• Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com
  • telegram
  • vk
technovery
Нет результатов
Все результаты
technovery
Нет результатов
Все результаты

Носимое электротактильное устройство визуализации

24 октября, 2022
Наука
Носимое электротактильное устройство визуализации

Совместная исследовательская группа под руководством Городского университета Гонконга (CityU) разработала носимую систему тактильного рендеринга, которая может имитировать ощущение прикосновения с высоким пространственным разрешением и высокой скоростью отклика.

Команда продемонстрировала свой прикладной потенциал на дисплее Брайля, добавив осязание в метавселенную для таких функций, как покупки и игры в виртуальной реальности, и потенциально облегчив работу космонавтов, глубоководных дайверов и других лиц, которым необходимо носить толстые перчатки.

«Мы можем слышать и видеть наши семьи на большом расстоянии с помощью телефонов и камер, но мы по-прежнему не можем их чувствовать или обнимать. Мы физически изолированы пространством и временем, особенно во время этой затяжной пандемии», — сказал доктор Ян Чжэнбао. Доцент кафедры машиностроения CityU, соруководивший исследованием.

«Несмотря на то, что был достигнут значительный прогресс в разработке датчиков, которые фиксируют тактильные ощущения в цифровом виде с высоким разрешением и высокой чувствительностью , нам все еще не хватает системы, которая могла бы эффективно виртуализировать осязание, которая могла бы записывать и воспроизводить тактильные ощущения в пространстве и времени».

Ограничения существующих методов

Существующие методы воспроизведения тактильных раздражителей можно разделить на две категории: механическая и электрическая стимуляция . Прикладывая локальное механическое усилие или вибрацию к коже, механические приводы могут вызывать стабильные и непрерывные тактильные ощущения. Однако они имеют тенденцию быть громоздкими, что ограничивает пространственное разрешение при интеграции в портативное или носимое устройство.

Напротив, электротактильные стимуляторы, которые вызывают ощущения прикосновения к коже в месте расположения электрода, пропуская локальный электрический ток через кожу, могут быть легкими и гибкими, предлагая более высокое разрешение и более быструю реакцию. Но большинство из них полагаются на импульсы постоянного тока высокого напряжения (до сотен вольт) для проникновения в роговой слой, самый внешний слой кожи, для стимуляции рецепторов и нервов, что представляет угрозу безопасности. Кроме того, необходимо было улучшить тактильное разрешение рендеринга.

Новейший электротактильный привод, разработанный командой, очень тонкий и гибкий, и его можно легко интегрировать в напальчник. Это носимое на кончике пальца устройство может отображать различные тактильные ощущения, такие как давление, вибрация и шероховатость текстуры с высокой точностью. Вместо использования импульсов постоянного тока команда разработала стратегию высокочастотной чередующейся стимуляции и сумела снизить рабочее напряжение ниже 30 В, обеспечив безопасность и удобство тактильной визуализации.

Ученые также предложили новую стратегию сверхвысокого разрешения, которая может воспроизводить тактильные ощущения в местах между физическими электродами, а не только в местах расположения электродов. Это увеличивает пространственное разрешение их стимуляторов более чем в три раза (с 25 до 105 точек), благодаря чему пользователь может ощущать более реалистичное тактильное восприятие.

Тактильные стимулы с высоким пространственным разрешением

«Наша новая система может вызывать тактильные стимулы как с высоким пространственным разрешением (76 точек/см 2 ), аналогичным плотности соответствующих рецепторов в коже человека, так и с высокой скоростью отклика (4 кГц)», — сказал г-н Линь Вейкан, Кандидат наук. студент СитиУ, изготовивший и протестировавший устройство.

Команда провела различные тесты, чтобы показать возможности применения этой новой носимой электротактильной системы рендеринга. Например, они предложили новую стратегию Брайля, которую людям с нарушениями зрения намного легче освоить.

Предлагаемая стратегия разбивает алфавит и числовые цифры на отдельные штрихи и упорядочивает их так же, как они пишутся. Нося новую электротактильную систему рендеринга на кончике пальца, пользователь может распознавать представленный алфавит, чувствуя направление и последовательность штрихов с помощью датчика кончика пальца.

«Это было бы особенно полезно для людей, которые теряют зрение в более позднем возрасте, позволяя им продолжать читать и писать, используя ту же алфавитную систему, к которой они привыкли, без необходимости изучать всю систему точек Брайля», — сказал доктор. Ян.

Включение сенсорного управления в метавселенной

Во-вторых, новая система хорошо подходит для приложений и игр VR/AR, добавляя осязание в метавселенную. Электроды могут быть очень гибкими и масштабируемыми, чтобы покрывать большие площади, например, ладонь. Команда продемонстрировала, что пользователь может виртуально ощущать текстуру одежды в виртуальном магазине модной одежды. Поглаживая, например, мех виртуальной кошки, пользователь может почувствовать разницу в шероховатости, поскольку движения меняют направление и скорость.

Система также может быть полезна для передачи мелких тактильных деталей через толстые перчатки. Команда успешно интегрировала тонкие и легкие электроды системы электротактильного рендеринга в гибкие тактильные датчики на защитной перчатке. Массив тактильных датчиков фиксирует распределение давления на внешней стороне перчатки и передает информацию пользователю в режиме реального времени посредством тактильной стимуляции.

В эксперименте пользователь мог быстро и точно определить местонахождение крошечной стальной шайбы радиусом всего 1 мм и толщиной 0,44 мм на основе тактильной обратной связи от перчатки с датчиками и стимуляторами. Это показывает потенциал системы в обеспечении высокоточного тактильного восприятия, которое в настоящее время недоступно для космонавтов, пожарных, глубоководных дайверов и других лиц, которым необходимо носить толстые защитные костюмы или перчатки.

Дополнительная информация: Вейкан Лин и др., Носимая электротактильная система рендеринга со сверхвысоким разрешением, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abp8738

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com

 

Source: Tech Xplore
Теги: VR/ARМетавселеннаяНосимые устройстваСенсорика

Related Posts

Hypervision представила составную блинную оптику для ВР-очков с обзорностью до 240 градусов
Устройства

Hypervision представила составную блинную оптику для ВР-очков с обзорностью до 240 градусов

31 мая, 2023
Campfire начинает продажи очков дополненной реальности в наборах и по подписке
Устройства

Campfire начинает продажи очков дополненной реальности в наборах и по подписке

22 мая, 2023
Перчатка Bifrost Pulse VR может сделать тактильную обратную связь более доступной
Устройства

Перчатка Bifrost Pulse VR может сделать тактильную обратную связь более доступной

5 мая, 2023
Загрузить больше

Технологии

Робототехника
Беспилотники
Машинное обучение
AI
Транспорт
Материалы
ВИЭ
Интернет вещей
Микроэлектроника
Оптика
Носимые устройства

Смотреть все »

Запросы

Технологический конкурс «Беспилотные логистические перевозки». 1й этап завершается до 30 августа

Московский экспортный центр помогает запустить экспорт в интересующие страны

Программа пилотирования инноваций Почты России

Станьте участником программы по внедрению инновационных решений на предприятиях Группы ТМК

СМ Инновации

Тинькофф работает со стартапами

Цифровая трансформация бизнеса в регионах: потенциал отечественной ИТ-индустрии. 14 июня
Конференция

Цифровая трансформация бизнеса в регионах: потенциал отечественной ИТ-индустрии. 14 июня

1 июня, 2023

© 2022 technovery

  • hello@technovery.com
  • Условия использования
  • Политика конфиденциальности
Нет результатов
Все результаты
  • Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • Карта технологий
  • О проекте
  • Партнеры
  • Добавить публикацию
  • Сервисы
  • Реклама
  • hello@technovery.com

© 2022 technovery