加州大學(xué)最新研究成果:采用軟機(jī)器人和3D打印的VR觸覺手套

更輕，更軟，更逼真，還能大批量生產(chǎn)。加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員團(tuán)隊(duì)正在使用3D打印和軟機(jī)器人開發(fā)智能手套，這種手套可以在VR環(huán)境中向用戶提供觸覺反饋。這款手套仍然處于原型階段，但已成功模擬演奏鋼琴的觸覺。

VR游戲和環(huán)境變得越來越真實(shí)，觸覺反應(yīng)卻仍是落后的領(lǐng)域。目前，大多數(shù)觸覺反饋是以振動(dòng)式遙控器的形式出現(xiàn)的，當(dāng)用戶在VR世界中遇到某些東西時(shí)，會(huì)發(fā)出嗡嗡聲。顯然，這種簡單的反饋并不像VR視覺方面那么細(xì)微，而且在沉浸體驗(yàn)中脫穎而出。加州大學(xué)圣地亞哥分校研究員Jurgen Schulze說:"這種體驗(yàn)一點(diǎn)也不真實(shí)。你不能真正觸摸到任何東西，或者當(dāng)你按下按鈕時(shí)，也沒有反彈感。"

幸運(yùn)的是，Schulze和一批專門的研究人員希望通過一種重要的方式將觸覺融入VR中。他補(bǔ)充說:"我們正在努力讓用戶從觸覺的角度感覺到他們處于實(shí)際環(huán)境中。"該團(tuán)隊(duì)最近在加利福尼亞州伯林格姆的虛擬現(xiàn)實(shí)電子成像與工程現(xiàn)實(shí)會(huì)議上展出了該作品，無疑給參會(huì)者留下了深刻的印象。與其他VR觸覺設(shè)備使用的笨重材料(如金屬)不同，該團(tuán)隊(duì)使用更輕、更靈活的軟機(jī)器人來制作VR手套。

機(jī)器人手套由三個(gè)主要部分組成:Leap Motion傳感器，能夠檢測使用者的手的位置;流體控制板，用于控制手套運(yùn)動(dòng);以及可以充氣或放氣的柔軟機(jī)器人部件，根據(jù)使用者在VR世界中手部移動(dòng)而設(shè)計(jì)。其收縮與膨脹能夠有效地模仿現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)于不同物體的觸覺。

加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布工學(xué)院的機(jī)械工程教授Michael Tolley說，這是第一個(gè)原型，但其效果令人驚訝。軟機(jī)器人組件被稱為"用編織纖維覆蓋的乳膠"。對(duì)于VR手套的外骨骼，研究人員使用的是3D打印的模具。團(tuán)隊(duì)表示，3D打印使制造和批量生產(chǎn)設(shè)備將更容易。原型手套則使用配有尼龍搭扣的硅橡膠作為外骨骼。

為了測試VR手套，團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了十五名用戶(其中兩名是VR專家)嘗試彈奏虛擬鋼琴。正手套被鏈接到實(shí)時(shí)交互的計(jì)算機(jī)顯示器，能顯示虛擬的手與鍵盤的情況。最后，測試用戶對(duì)反饋的質(zhì)量感到驚訝，指出手套的反應(yīng)程度非常靈敏。

目前，工程師團(tuán)隊(duì)正在努力改善其VR手套設(shè)計(jì)，并希望使其更輕，體積更小，當(dāng)然更便宜。 Tolley總結(jié)道:"我們的最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)能夠在VR中提供豐富體驗(yàn)的設(shè)備。但它也可以被用于手術(shù)和視頻游戲，以及其他應(yīng)用程序。"

來源：baijia.baidu.com