一种柔软的无线触觉界面可以机械地复制皮肤上的感觉

虚拟现实(VR)、增强现实(VR)和扩展现实(XR)技术使用户能够以独特和身临其境的方式体验数字内容。这些技术主要依赖于使用通过镜头投射图像的头戴式显示器、眼镜或护目镜，让观众能够在视觉上体验模拟环境或看到添加到周围环境中的数字元素。

近年来，计算机科学家和工程师一直在尝试开发新工具，通过在模拟中添加其他类型的感官刺激(例如气味或与触摸相关的反馈)来增强VR、AR和XR技术。虽然其中一些系统取得了可喜的成果，但迄今为止它们很少与现有技术集成。

西北大学、PSYONIC和成均馆大学的研究人员最近开发了一种柔软的无线触觉界面，可用于为VR、AR和XR体验增加触觉。该系统发表在NatureElectronics上，基于振动触觉致动器阵列，密度为每平方厘米0.73个致动器。

“我们的动机是开发可以为VR/AR/XR环境添加全身触觉体验的技术，作为音频和视频的补充，”进行这项研究的研究人员之一约翰A.罗杰斯告诉TechXplore。“我们最近的论文描述了我们在2019年发表在《自然》杂志上的一篇论文中首次引入的一项技术的先进且可制造的版本。”

罗杰斯和他的同事开发的新触觉界面可以在人体皮肤的大面积区域显示振动触觉模式，无论是作为单个单元还是作为一个协调的整体。为此，它使用了一系列致动器，这些致动器可以在皮肤上产生触觉反馈和振动，其密度可以完全接合人体所有区域(除了手和脸)的皮肤中的触觉感受器。

“我们的薄而灵活的系统嵌入了独立控制的小型振动触觉致动器阵列，可以在皮肤上产生快速的时空感觉模式，”罗杰斯解释说。“我们的系统可以通过与VR/AR系统协调的编程界面或直接通过触摸屏进行控制。所有这些功能都是独一无二的，因为目前不存在其他类似技术。”

研究人员在一系列测试中评估了他们的触觉界面，并表明它可以有效地将音乐曲目转化为触觉模式，还可以用来利用触觉来控制机器人假肢系统。此外，他们的系统可以使用各种设备进行控制，包括触摸屏智能手机。

未来，Rogers和他的同事推出的新无线触觉界面可以为创建沉浸式VR、AR和XR体验开辟令人兴奋的新可能性。例如，它可以让用户感知与VR视频游戏中不同体验相关的触觉刺激，包括吹在皮肤上的风以及驾驶或操作其他车辆的感觉。

信用：荣格等人。

罗杰斯补充说：“触摸是相互交流的最有力手段之一，它代表了我们与外界进行物理互动的唯一方式。”“我们现在添加的功能不仅可以复制施加到皮肤的法向力，还可以复制剪切力，以增加感觉的活力。我们还增加了局部加热和冷却皮肤的机制，以补充触觉。”

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