Подписаться на новости SCDAILY 

  • Yulia Mi

Потрогать виртуальный мир позволят ультратонкие сенсорные перчатки

Ученые разработали ультралегкие перчатки – с весом менее 8 грамм на один палец – которые позволяют пользователям ощущать виртуальные объекты и манипулировать ими. Разработанное устройство обеспечивает чрезвычайно реалистичную сенсорную обратную связь и может работать от аккумулятора.

Инженеры и программисты со всего мира уже давно занимаются разработками технологий, которые позволят пользователям трогать, хватать и манипулировать виртуальными объектами, ощущая их словно они из реального мира. Ученые из Федеральной политехнической школы в Лозанне и Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе сделали главный шаг к достижению этой цели, создав новые сенсорные перчатки, которые уникальны не только потому, что имеют низкий вес, но еще потому, что обеспечивают чрезвычайно реалистичную обратную связь. Перчатки могут генерировать до 40 Н усилия захвата на каждый палец, потребляя только несколько миллиВатт мощности при напряжении 200 В. Перчатки также могут работать от небольшого аккумулятора. Толщина перчаток всего 2 мм. Все это открывает беспрецедентные возможности и свободу манипулирования виртуальными объектами.


«Мы хотели разработать легковесный прибор, не такой, как существующие перчатки виртуальной реальности, не требующий мощного экзоскелета, насосов или толстых кабелей», - объясняет Герберт Шеа, глава лаборатории политехнической школы.


Созданные учеными перчатки, названные DextrES, были успешно протестированы на волонтерах из Цюриха и презентованы на ACM Симпозиуме.


Конструкция, металлические ленты и электричество


Устройство DextrES состоит из нейлона с эластичными металлическими лентами, ведущими вдоль пальцев. Ленты разделены между собой тонким изолятором. Когда пальцы пользователя контактируют с виртуальным объектом, контроллер подает разность потенциалов между металлическими лентами, что приводит к тому, что ленты слипаются под действием электростатического напряжения, сила торможения блокирует пальцы или движение большого пальца. Как только напряжение убирается, металлические ленты разглаживаются и пользователь снова может свободно двигать пальцами.


Обхитрить разум


Сейчас перчатки подключаются для работы посредством очень тонкого электрического кабеля, но благодаря низкому напряжению и невысокой требуемой мощности, перчатки могут работать от маленького аккумулятора. «Низкая потребляемая мощность связана с тем фактом, что устройство не создает движение, а блокирует его», - объясняет Герберт Шеа. Исследователи также планируют проводить дальнейшие тестирования, чтобы определить, насколько близко они могут симулировать реальные условия. «Сенсорная система человека сильно развита, и она очень сложная. У нас есть много различных видов рецепторов, плотно расположенных на кончиках пальцев. Поэтому создать реалистичные ощущения взаимодействуя с виртуальными объектами, - это очень трудная задача, которая до сих пор не решена. Наша работа позволит приблизиться еще на один шаг к решению этой задачи», - говорит Отмар Хиллигес, глава лаборатории технической школы в Цюрихе.


Следующим этапом работ ученых станет внедрение своей технологии в другие устройства виртуальной реальности, а также увеличение производственных возможностей.


Автор материалов: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne.


#виртуальнаяреальность #сенсорныеперчатки #ультралегкие

Автор фото: Marc Delachaux / EPFL 2018

Просмотров: 4