西北大学工程师推出模拟皮肤触觉传感器的可穿戴设备
西北大学,伊利诺伊州库克县
西北大学工程师推出新技术,创造精准运动模拟复杂触觉感觉,包括压力、振动、拉伸、滑动和扭转。(图片:西北大学)
谈到触觉反馈,大多数技术局限于简单振动。但我们的皮肤布满微小传感器,检测压力、振动、拉伸等。
现在,西北大学工程师推出新技术,创造精准运动模拟这些复杂感觉。
贴合皮肤时,紧凑、轻量、无线设备可向任意方向施加力,产生多种感觉:振动、拉伸、压力、滑动、扭转。该装置详述于《Science》期刊研究,还能组合感觉、快慢运行模拟更细腻真实的触觉。
由小型可充电电池供电,设备用蓝牙无线连接VR头显和智能手机。体积小、效率高,可置身上任意位置、与其他执行器阵列组合或集成进现有可穿戴电子。
研究者设想设备最终可增强虚拟体验、帮助视障者导航、在平面屏幕上复现不同纹理供网购、为远程医疗提供触觉反馈、甚至让听障者“感受”音乐。
“几乎所有触觉执行器只是戳刺皮肤,”领导设计的西北大学John A. Rogers说。“但皮肤接受更复杂的触觉。我们想创造能向任意方向施加力的装置——不只是戳刺而是推、扭、滑。我们构建微型执行器能向任意方向和任意方向组合推动皮肤。借此,我们能以完全可编程方式精细控制复杂触觉感觉。”
生物电子学先驱Rogers是Louis A. Simpson和Kimberly Querrey材料科学与工程、生物医学工程、神经外科教授,在McCormick工程学院和Feinberg医学院任职。也领导Querrey Simpson生物电子研究所。Rogers与西北大学Yonggang Huang共同领导工作,后者为Jan和Marcia Achenbach机械工程教授、McCormick土木环境工程教授。西北大学Kyoung-Ho Ha、Jaeyoung Yoo和Shupeng Li为共同第一作者。
研究建立在Rogers和Huang实验室先前工作基础上,他们设计可编程微型振动执行器阵列传递触觉。
近年视听技术爆发式增长,通过高保真环绕声、全沉浸VR眼镜等设备提供前所未有沉浸感。触觉技术却大多停滞。即使最先进系统也仅提供振动嗡嗡模式。
这发展差距主要源于人类触觉非凡复杂性。触觉涉及不同类型机械感受器(或传感器)——各有灵敏度和响应特性——位于皮肤不同深度。当这些机械感受器受刺激,发送信号到大脑,被转译为触觉。
更多信息请联系Amanda Morris:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.;847-467-6790。
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