觸覺反饋可以用于提高對虛擬和增強現實系統的沉浸感。然而,可穿戴觸覺設備通常提供有限的反饋,例如簡單的振動,并且被限制在可調諧頻率的窄帶寬或單個觸覺感知。
鑒于此,香港城市大學于欣格、朱克寧和大連理工大學Zhaoqian Xie等人報道了一種基于致動器陣列的皮膚集成無線觸覺接口,該接口提供多模式和復雜的反饋機制。
界面中的不同反饋模式——機械、電和熱——用于選擇性地激活不同的皮膚受體,為用戶提供不同的觸覺。熱電刺激用于控制皮膚上的溫度變化,從而再現皮膚和物體之間的熱感覺。該裝置的夾層結構實現了高散熱,以確保用于激活自由神經末梢或克勞斯末端燈泡的良好熱反饋。機械感覺是通過使用機械致動器產生皮膚變形來實現的,目標是帕西尼小體和魯菲尼終末感知到的深度觸摸,電刺激用于產生較淺的默克爾盤和邁斯納小體的神經活動。與單一模式相比,電可控震源和機械可控震源之間的相互作用可以提高其綜合性能,在0–250赫茲的頻率范圍內提高虛擬機械觸覺的保真度。
研究人員通過全面的用戶研究,測試了開發的多模式觸覺反饋界面位于人的手腕、手臂和手掌上時的能力,并可以創建精細粗糙度、宏觀粗糙度、滑爽度和溫度的虛擬觸覺。
參考文獻:
Huang, Y., Zhou, J., Ke, P. et al. A skin-integrated multimodal haptic interface for immersive tactile feedback. Nat Electron (2023).
https://doi.org/10.1038/s41928-023-01074-z