加州大学研发柔性人造肌肉数据手套:在VR中弹钢琴

本站整理 2017-06-12

北极消息:近日美国加州大学圣地亚哥分校的工程师正在使用柔性机器技术来制造轻便的数据手套,从而让用户在与虚拟环境交互的时候感受到触觉反馈。接着为大家带来这项技术的详细介绍。

 

柔性机器VR手套是什么

 

加州大学圣地亚哥分校高通研究所的研究员兼论文高级作者之一尤尔根·舒尔茨(Jurgen Schulze)表示:它们不够真实。在按下按钮时,你实际上没有触碰到任何东西,或者不会感到任何阻力。与之相比,我们正努力让用户从触感的角度上认为自己仿佛置身于真实的环境中。

其他研究团队和行业厂商都在研发VR手套,但大部分都由重型材料(如钢铁)组成,所以十分笨重。美国加州大学圣地亚哥分校的工程师通过集成了柔性人造肌肉的柔性外骨骼进行开发,使手套更轻,更易于使用。加州大学圣地亚哥分校雅各布工程学院的机械工程教授迈克​​尔·托利(Michael Tolley)同时也是论文的高级作者,托利指出:这是第一个原型,但效果令人惊讶。

该系统包括三个主要组件:用于检测用户手部位置和运动的厉动(Leap Motion)传感器;控制手套运动的定制流体控制板;可通过充气或放气来模拟用户在VR环境中遇到的阻力的柔性机器人组件。

手套设计中的一个关键因素是名为Mckibben肌肉的柔性机器人组件(基本上是由编织纤维覆盖的乳胶小室)。当用户移动手指时,这种人造肌肉就像弹簧一样作出反应,而控制板则通过充气和放气来控制人造肌肉。

研究人员利用3D打印技术制造了一个模具,并用此来制作手套的柔性外骨骼。他们表示,这种方式将使设备更容易制造和批量生产。研究人员把硅橡胶作为外骨骼,然后通过魔术贴镶嵌在关节处。

工程师对15位用户进行了非正式的试点研究,其中包括两名VR用户界面专家。所有人都体验了在VR中弹奏钢琴,而他们都表示手套增加了体验的沉浸感,并把其描述为“引人入胜”和“令人惊讶”。

目前这一项目仍处于原型阶段,而工程师正在努力降低手套的价格,减少设备的体积,并让其更便于携带。另外,他们也希望绕过厉动(Leap Motion)设备,从而让系统更加紧凑。托利表示:“我们的最终目标是创建一种可以在VR中提供更丰富体验的设备。但你可以想象这种设备被用于做手术和玩游戏,以及其他应用。

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