Домой Избранное Роботизированная перчатка: тактильная обратная связь в виртуальной реальности

Роботизированная перчатка: тактильная обратная связь в виртуальной реальности

808
Перчатка VR 1
(Фото: Калифонийский университет Сан-Диего)

Инженеры из Калифорнийского Университета Сан-Диего (США) использовали технологию мягкой робототехники для создания перчаток, позволяющих ощущать тактильную обратную связь при взаимодействии с объектами виртуальной реальности. Опытный образец использовали для имитации ощущения игры на виртуальном фортепиано.
В настоящее время пользовательские VR-интерфейсы представляют собой удаленные устройства, вибрирующие при касании виртуальной поверхности или объекта.
«Они нисколько не реалистичны, — говорит Юрген Шульце (Jurgen Schulze), сотрудник Института Qualcomm Калифорнийского университета Сан-Диего и один из «отцов» нового изобретения. — Вы ничего не трогаете, не чувствуете сопротивления, нажимая на кнопку. Мы же заставляем пользователя почувствовать, что он находится в реальной с тактильной точки зрения среде».
В мире существуют и другие исследования перчаток как интерфейсов виртуальной реальности, но они громоздки и сделаны из тяжелых материалов, таких как металл. Разработанная же в Сан-Диего перчатка представляет собой мягкий, оснащенный мягкими роботизированными мышцами экзоскелет, ею намного легче и проще пользоваться.
«Это всего лишь первый прототип, но он на удивление эффективен», — комментирует старший из авторов изобретения, профессор Майкл Толи (Michael Tolley).
Один из ключевых элементов инновации — мягкий роботизированный компонент, называемый «мышцей Маккиббена»; по сути это покрытые плетеными волокнами латексные камеры. Когда пользователь двигает пальцами, «мышцы Маккиббена» реагируют как пружины, к которым приложили силу. Мышцами управляет накачивающий и сдувающий латексные камеры контроллер.

Печатка VR 2
(Фото: Калифонийский университет Сан-Диего)

Система включает в себя три основных компонента: датчик движения Leap Motion, определяющий положение и движение руки; специальная жидкостная панель управления, контролирующая движения перчаток, и мягкие роботизированные компоненты внутри. Последние индивидуально раздувают или сдувают конкретную латексную камеру, что позволяет имитировать силы, с которыми пользователь сталкивается в виртуальной среде. Система взаимодействует с компьютером, на дисплее которого отображается виртуальная фортепианная клавиатура, а также нераздражающий визуальный фон.
Мягкий экзоскелет перчаток можно печатать на 3D-принтере, что сделает устройства несложным в изготовлении и пригодными для массового производства. В данной разработке для экзоскелета использован силиконовый каучук со встроенными в суставы «липучками».
Был проведён неофициальный эксперимент с участием 15 добровольцев, среди которых были два эксперта по VR-интерфейсам. Участники описывали опыт как «завораживающий» и «потрясающий».
Сейчас исследовательская группа работает над тем, чтобы сделать перчатку более дешевой, менее громоздкой и более портативной. Желательно также избавиться от датчика Leap Motion, чтобы сделать систему более компактной.
«Наша конечная цель — создать устройство, обогащающий впечатления от виртуальной реальности, — говорит профессор Толли. — Однако несложно себе представить, что наше изобретение прекрасно подойдёт для хирургии, видеоигр и других приложений».