佩戴新型超輕手套 可「觸摸」虛擬物體

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【大紀元2018年10月27日訊】(大紀元記者晨曦編譯報導)很多國家的研究人員都在致力於開發一項新技術,以便讓人們能夠觸摸、抓緊和操縱虛擬物體,而且還要感覺到像是觸摸真實物體一樣。

瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的科學家們近期向這個目標邁出了重要一步:他們發明瞭一種新型超輕觸覺手套,不僅每根手指不到8克重,而且還能提供非常逼真的觸覺反饋。

在200伏與幾毫瓦的功率下,這種手套能在每根手指上產生高達40牛頓的夾持力,而且還有可能使用很小的電池;外加僅僅2毫米的厚度,因而能提供前所未有的精確度和行動自由度。

「我們希望發明一種與現有的虛擬現實(VR)手套不同的輕型設備,不需要龐大的外骨骼、泵或很粗的電纜,」EPFL軟傳感器實驗室(LMTS)負責人Herbert Shea表示。

這種名為DextrES的手套已經在蘇黎世的志願者身上進行了成功的測試,並將在即將召開的美國計算機協會(ACM)用戶界面軟件和技術研討會(UIST)上展示。

DextrES由尼龍製成,手指上有細彈性金屬條,由薄的絕緣體隔開。當佩戴者的手指與虛擬物體接觸時,控制器在金屬條之間施加電壓差,使它們通過靜電吸引力粘在一起,從而產生阻止手指移動的製動力。一旦電壓被移除,金屬條即可平滑移動,佩戴者就可以再次自由地移動手指。

DextrES手套目前依賴於細電纜,不過,由於其所需功率低,最終應能使用非常小的電池供電。「該系統對功率要求低,是由於它並不產生運動,而是阻止運動,」Shea解釋說。

研究人員還需要進行測試,以確定其模擬真實條件、為使用者提供真實體驗的能力。

「人體感覺系統高度發達並極其複雜。在我們的手指關節中,高密度分佈著很多不同種類的受體,並且嵌入皮膚裏。因此,在與虛擬物體互動時獲得真實的反饋是個非常具有挑戰性的難題,目前還未有解決辦法。我們的工作朝這個方向邁出了一步,尤其是對動覺反饋的關注,「蘇黎世聯邦理工學院高級互動技術實驗室負責人Otmar Hilliges說。

科學家們還將進一步增強該技術,並通過導電織物將其應用於身體其它部位。「目前最大的市場是針對游戲玩家,但也有許多其它潛在的應用,尤其是在醫療保健領域,比如培訓外科醫生。該發明也可用於增強現實技術,」Shea解釋道。◇

責任編輯:朱涵儒

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