Прикосновению к объектам в виртуальной реальности до сих пор не хватало тактильного ощущения того, чтобы держать объект в руке. Исследователи из EPFL и ETH Zurich сделали важный шаг к достижению этой цели с помощью тактильной перчатки. Dextres очень легкий и дает очень реалистичную обратную связь. Он также способен генерировать удерживающую силу до 40 Н на каждом пальце при напряжении 200 В и мощности в несколько милливатт. И наконец, что не менее важно, он может работать с небольшой батареей в будущем.
«Нашей целью было разработать легкое устройство, которое - в отличие от существующих перчаток виртуальной реальности - не требует громоздкого экзоскелета, насосов или очень толстых кабелей», - объясняет Герберт Ши, руководитель лаборатории мягких преобразователей (LMTS) в EPFL. Dextres был успешно протестирован добровольцами в ETH Zurich и будет представлен специализированной аудитории на предстоящем симпозиуме ACM по программному обеспечению и технологии пользовательского интерфейса (UIST).
Тормозная сила блокирует движение пальцев для симуляции виртуальных объектов
Перчатка сделана из хлопка и тонких эластичных металлических полосок, которые бегают по пальцам. Эти ленты отделены друг от друга тонким изолятором. Когда пальцы пользователя вступают в контакт с виртуальным объектом, блок управления применяет разность напряжений между металлическими полосами, что приводит к их слипанию из-за электростатического притяжения. Это, в свою очередь, создает тормозную силу, которая блокирует движения пальцев или большого пальца. Как только напряжение прекращается, металлические полоски снова скользят плавно, и пользователь может свободно двигать пальцами.
Реалистичная обратная связь - большая проблема
В настоящее время Dextres работает от тонкого электрического кабеля. Однако, из-за низкого напряжения и требуемой мощности, небольшая батарея может в конечном итоге сделать эту работу. «Причина, по которой система потребляет так мало электричества, заключается в том, что она не генерирует движение, а скорее тормозит», - объясняет Ши. Чтобы выяснить, как именно должны быть смоделированы реальные условия, чтобы дать пользователю реалистичный опыт, теперь необходимы дополнительные тесты.
День промышленного юзабилити
Почему юзабилити становится все более важным во времена Индустрии 4.0
Отмар Хиллигес, руководитель лаборатории передовых интерактивных технологий в ETH Zurich, объясняет: «Технология сенсоров человека очень развита и очень сложна. У нас высокая плотность различных рецепторов в суставах пальцев и встроенных в кожу. Поэтому воспроизведение реалистичной обратной связи при взаимодействии с виртуальными объектами является основной проблемой, которая в настоящее время все еще не решена. Наша работа делает шаг в этом направлении, уделяя особое внимание кинестетической обратной связи ».
Возможности применения в медицине
Следующим шагом будет увеличение масштаба устройства и связанное с ним использование других частей тела посредством проводящей ткани. «Геймеры сегодня - самый большой рынок. Тем не менее, существует множество других возможных областей применения, особенно в здравоохранении - например, для подготовки хирургов. Эта технология может также использоваться в приложениях дополненной реальности », - говорит Ши.
В рамках этого совместного исследовательского проекта аппаратное обеспечение было разработано в микрорайоне EPFL в Невшателе, в то время как в ETH Zurich была создана система виртуальной реальности и проведены пользовательские тесты.