加州大學(xué)圣地亞哥分校的工程師正在使用軟機(jī)器人技術(shù)制作輕巧靈活的手套，讓用戶在與虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境互動(dòng)時(shí)能夠感受到觸覺反饋。研究人員使用這些手套逼真地模擬了彈奏虛擬鋼琴鍵盤的觸感。

工程師們最近在位于加利福尼亞州伯林蓋姆的電子成像，工程現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)會(huì)議上展示了他們?nèi)蕴幱谠碗A段的研究。

目前，VR用戶界面由類似遠(yuǎn)程的設(shè)備組成，當(dāng)用戶觸摸虛擬表面或?qū)ο髸r(shí)，這些設(shè)備會(huì)振動(dòng)。“他們不現(xiàn)實(shí)，”加州大學(xué)圣地亞哥分校Qualcomm研究所的研究員，該論文的一位高級(jí)作者Jurgen Schulze說(shuō)。

“當(dāng)你按下按鈕時(shí)，你不能觸摸任何東西，或感覺到阻力。相比之下，我們?cè)噲D讓用戶感覺他們從觸覺的角度看待他們?cè)趯?shí)際環(huán)境中。”

其他研究團(tuán)隊(duì)和行業(yè)已經(jīng)將手套作為VR界面。但它們體積龐大，是用重金屬制成的。工程師開發(fā)的手套有一個(gè)柔軟的外骨骼，配有柔軟的機(jī)器人肌肉，使其更輕，更容易使用。

“這是第一個(gè)原型，但效果驚人，”加州大學(xué)圣地亞哥分校Jacobs工程學(xué)院的機(jī)械工程教授邁克??爾托利說(shuō)道，也是一位資深作家。

該系統(tǒng)包括三個(gè)主要部件：Leap Motion傳感器，用于檢測(cè)用戶手的位置和移動(dòng); 一個(gè)定制的流體控制板，控制手套的運(yùn)動(dòng); 手套中的軟機(jī)器人組件，可以單獨(dú)充氣或放氣，以模仿用戶在VR環(huán)境中遇到的力。系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)交互，計(jì)算機(jī)顯示虛擬鋼琴鍵盤，背景中有河流和樹木。

手套設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素是一種稱為Mckibben肌肉的軟機(jī)器人組件，基本上是用編織纖維覆蓋的乳膠室。當(dāng)用戶移動(dòng)他們的手指時(shí)，肌肉像彈簧一樣響應(yīng)以施加力。該板通過(guò)對(duì)它們進(jìn)行充氣和放氣來(lái)控制肌肉。

研究人員用3D打印模具制作手套的軟外骨骼。他們說(shuō)，這將使設(shè)備更容易制造，適合大規(guī)模生產(chǎn)。研究人員將硅橡膠用于外骨骼，并在關(guān)節(jié)處嵌入Velcro帶。

工程師對(duì)15名用戶進(jìn)行了非正式的試點(diǎn)研究，其中包括兩名VR界面專家。所有人都嘗試了演示，讓他們?cè)赩R中彈鋼琴。他們都同意手套增加了沉浸式體驗(yàn)。他們將其描述為“令人著迷”和“令人驚嘆”。

工程師正在努力使手套更便宜，體積更小，更便攜。他們還希望完全繞過(guò)Leap Motion設(shè)備，使系統(tǒng)更加緊湊。

“我們的最終目標(biāo)是創(chuàng)造一種能夠提供更豐富VR體驗(yàn)的設(shè)備，”托利說(shuō)。“但你可以想象它被用于手術(shù)和視頻游戲，以及其他應(yīng)用程序。”