Исследователи в США разработали ультразвуковую систему, которая воздействует на рот, позволяя пользователям виртуальной реальности получать тактильную обратную связь через зубы, губы и язык.
Команда из Университета Карнеги-Меллона утверждает, что создала небольшую и достаточно легкую систему, которую можно прикрепить к нижней части очков виртуальной реальности (VR), используя воздушные ультразвуковые волны для создания ощущений во рту.
Вивиан Шен, аспирантка второго курса Университетского института робототехники , привела пример потенциального варианта использования мира виртуальной реальности с питьевым фонтанчиком, объяснив, что пользователи смогут почувствовать поток воды на своих губах, когда наклонятся к нему. VR «фонтан» в захватывающем опыте.
Работая в Future Interfaces Group (FIG), Шен сотрудничал с Крейгом Шульцем, докторантом Института взаимодействия человека и компьютера (HCII), используя систему для создания таких тактильных эффектов, как капли дождя, брызги грязи и ползающие жуки. Шен и Шульц разработали систему вместе с Крисом Харрисоном, доцентом HCII и директором лаборатории FIG.
Хотя рот известен своей чувствительностью, исследователи столкнулись с трудностями при воспроизведении на нем тактильных эффектов, сказал Шен, поскольку пользователи виртуальной реальности не любят класть вещи или прикрывать рот. Она отметила, что, хотя в недавних работах использовалась крошечная роботизированная рука, которая могла щелкать пером по губам или обрызгивать их водой, это было бы непрактично для широкого использования.
Ультразвук, однако, использовался исследователями для передачи ощущений для рук, позволяя им создавать тактильные эффекты, такие как виртуальные кнопки, которые пользователи могут ощущать, как будто они нажимаются.
По словам Шэня, поскольку ультразвуковые волны могут распространяться по воздуху на короткие расстояния, они кажутся возможным решением для тактильных ощущений во рту.
Большинство людей знакомы с медицинской ультразвуковой визуализацией и датчиками, хотя известно, что эти устройства не вибрируют и не стимулируют кожу. Команда объяснила, что эти акустические волны, частота которых выше порога человеческого уха, можно использовать для создания ощущений, фокусируя их на небольшой области.
Этот эффект достигается за счет использования нескольких модулей, генерирующих ультразвук, или преобразователей. Как и любая волна, ультразвуковые волны, создаваемые одним преобразователем, могут интерферировать с волнами других преобразователей — конструктивно, усиливая волны, или деструктивно, сводя их на нет.
«Если правильно рассчитать время срабатывания преобразователей, можно заставить их все конструктивно интерферировать в одной точке пространства», — сказал Шен. В данном случае они нацелены на точки пиковой амплитуды на губах, зубах и языке. По словам команды, тонкая модуляция ультразвукового выхода также усилила эффект.
Шен указал, что ощущения в основном ограничиваются руками и ртом, поскольку, например, на предплечьях и туловище отсутствует достаточное количество нервных механорецепторов, необходимых для ощущения ощущений.
По словам исследователей, устройство CMU представляет собой фазированную решетку из 64 крошечных преобразователей. Плоская матрица в форме полумесяца крепится к нижней части очков виртуальной реальности так, чтобы располагаться прямо над ртом.
Тактильные эффекты состоят из точечных импульсов, движений и постоянных вибраций, направленных на рот и синхронизированных с визуальными образами. По словам команды, различные эффекты были оценены с использованием 16 добровольцев, и все испытуемые сообщили, что тактильные ощущения во рту улучшили их впечатления от виртуальной реальности.
Сообщалось, что наиболее успешными были эффекты, характерные для полости рта, такие как чистка зубов или ощущение ходьбы жука по губам. Другие, такие как ощущение ходьбы по паутине, были признаны интересными, но «менее мощными», поскольку пользователи ожидали, что ощущения будут ощущаться на большей части тела, а не только во рту.
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com