Новое устройство может обеспечить более высокое осязательное восприятие в VR-приложениях.
Новая система тактильной визуализации может имитировать сенсорные ощущения с высоким пространственным разрешением и быстрой скоростью реакции.
Лаборатория Robotics X компании Tencent и Городской университет Гонконга (CityU) создали портативную систему тактильной визуализации, которая воспроизводит сенсорные ощущения с высоким пространственным разрешением и быстрой скоростью отклика. Команда внедрила это устройство в дисплей Брайля и обеспечила сенсорные ощущения в метавселенной для VR-покупок и игр. Кроме того, это устройство потенциально может применяться для астронавтов, глубоководных водолазов и тех, кто вынужден носить толстые перчатки.
Их тонкий и гибкий электротактильный датчик может быть помещен в пальцевую подушечку. Он также отображает различные ощущения, включая вибрацию, давление и шероховатость текстуры. Вместо импульсов постоянного тока надеваемое устройство работает под напряжением 30 В благодаря разработанной исследователями стратегии высокочастотного переменного моделирования. В результате тактильная визуализация является безопасной и удобной для ношения.
Они предложили стратегию сверхразрешения, которая создает «тактильные ощущения в местах между физическими электродами, а не только в местах расположения электродов». Это позволяет им добиться более высокого пространственного разрешения своих симуляторов — от 25 до 105 точек, обеспечивая пользователю более реалистичное тактильное восприятие.
«Наша новая система может вызывать тактильные импульсы как с высоким пространственным разрешением (76 точек/см2), аналогичным плотности соответствующих рецепторов в коже человека, так и с быстрой скоростью отклика (4 кГц)», — сказал Лин Вейкан, аспирант CityU, который разработал и испытал устройство.
Команда протестировала надетое устройство, чтобы продемонстрировать потенциальные возможности его применения. Во-первых, они предложили стратегию использования шрифта Брайля для людей с нарушениями зрения. Для этого алфавит и цифры разбиваются на отдельные штрихи, которые представляются в том же письменном порядке. Использование системы на кончике пальца позволяет пользователю распознавать алфавит с помощью датчика, ощущая направление и последовательность штрихов.
«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», — отметил доктор Янг.
Система также может быть использована для VR/AR-приложений и игр, обеспечивая чувство осязания в метавселенной. Высокогибкие и масштабируемые электроды могут покрывать большие участки, например, ладони. Демонстрация команды показывает, как пользователь виртуально ощущает текстуру одежды в виртуальном магазине одежды. Пользователи также могут почувствовать небольшой зуд на кончиках пальцев, когда VR-кошка облизывает эту область. Поглаживание кошки позволяет пользователю почувствовать разницу в шероховатости, в то время как поглаживания меняют скорость и направление.
Кроме того, она может передавать мелкие тактильные детали через толстые перчатки. Команда поместила тонкие, легкие электроды системы в гибкие тактильные датчики на защитной перчатке. Датчик собирает данные о распределении давления на внешней стороне перчатки и передает их владельцу посредством тактильной стимуляции. Их эксперимент показал, что пользователь точно и быстро находил стальную шайбу радиусом 1 мм и толщиной 0,44 мм на основе тактильной обратной связи перчатки. Это показывает, что астронавты, пожарные, глубоководные водолазы и т.д., носящие толстые защитные костюмы или перчатки, могут извлечь пользу из высокоточного тактильного восприятия системы.
«Мы ожидаем, что наша технология может найти широкое применение в таких областях, как передача информации, обучение хирургии, телеоперация и мультимедийные развлечения», — добавил доктор Ян Чжэнбао, доцент кафедры машиностроения CityU, соруководитель исследования.
