革命性的可穿戴式觸感VR裝置

haptic vr

©UCSD

虛擬實境(VR)為人類探索和操縱人造環境和遠端環境提供了可能性。近年來,人們研發可穿戴式觸感裝置的興趣日益高漲,旨在為用戶提供最大程度的沉浸感。可穿戴觸感裝置(比如客製化手套、鞋子、遙控器等)通過向用戶的手或身體其他部位提供物理感覺,從而為VR環境提供額外維度。為VR增添觸感或觸覺回饋可以顯著增強現實感,讓用戶更沉浸於VR世界。

 

VR 手套

haptic vr

©UCSD

 

利用柔性機器人技術,加利福尼亞大學聖地牙哥分校的一組研究人員研發出一款輕便靈活的VR手套,能夠為用戶提供與虛擬實境環境互動的觸覺回饋。研究人員使用該手套類比了彈奏虛擬鋼琴鍵的觸覺。與其他VR裝置不同,這種手套配有柔軟的機器人肌肉或氣動人造肌肉(即單根纖維編織在一起,放入乳膠罩內)。施力時,肌肉通過充氣和放氣起作用,因此該方法能夠提供逼真的虛擬鋼琴按鍵感覺。

該VR手套主要由三部分組成:“Leap Motion感測器,負責檢測用戶手部的位置和行動;客製化流體控制板,負責控制手套運動;以及手套中柔軟的機器人元件,可單獨充氣或放氣以模仿用戶在VR環境中遇到的力量。”

儘管該手套仍處於原型階段,但是它在提供更逼真的VR體驗方面非常有效。此類可穿戴式觸覺裝置具有許多潛在的未來應用領域,比如醫學和遊戲等等。

 

VR 指尖裝置

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©sciencemag.org

義大利錫耶納大學機器人與系統實驗室的機器人工程師團隊研發了一種基於手指的觸覺裝置,此舉將VR體驗提升到了一個新高度。這是另一種能夠提供真實觸覺回饋的感官裝置。通過此裝置,使用者可以像觸摸真實物體一樣感受虛擬物體。

該裝置主要由兩零件組成:一個類似於頂針的裝置,戴在指尖上;另一個則像手指上戴的戒指。類似頂針的零件包含一個薄板,該板由三個壓靠在指肚上的微型馬達控制。類似戒指的環形部分也配有微型內建馬達,但是這些馬達負責拉伸環形表面下的皮膚,而不是壓迫皮膚。這兩個配備微型高精度運動感測器、馬達和執行器的零件能夠虛擬環境中產生逼真的觸感。

研究人員表示這種類型的裝置可以應用於多種領域。比如,在手術期間,基於手指的觸覺裝置可以執行“遠端手術,不僅僅是簡單地使用手術刀;或者經過訓練——通過感覺真實組織中的虛擬腫塊——進行腫瘤篩查。”研究人員還表示,他們可以進行一些改進,比如為紋理類比添加振動,以提供更真實的VR體驗。該團隊還在研發一種具有觸覺渲染功能的臂章,類比沉重虛擬物體的提升感覺。

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haptic vr Arduino藍牙手套第1部分 – 基本知識

本教材將會指導您如何構建用於VR的可以測量用戶手部和手指行動的可穿戴裝置。

haptic vr Arduino藍牙手套第2部分 – 綜合篇

Arduino藍牙手套的第二部分描述了一種用於轉換手指彎曲動作的機械系統,以及IMU資料傳輸、使用Kinect進行無線控制等功能。