皮肤上的远程触觉设备允许用户远程传输触摸

增强和虚拟现实（AR/VR）被誉为消费电子领域的下一次革命。AR/VR的核心是触觉，这是一种界面技术，要求设计师与设备进行自然和直观的物理交互。

 

由电子和电信研究所（ETRI）的研究人员设计的远程触觉解决方案。图像由ETRI提供

 

最近，韩国首尔电子和电信研究所（ETRI）的研究人员发表了一篇论文，描述了“远程触觉”领域的重大进展。该团队开发了一种连接到指尖的设备，可以实时远程传输触摸，并提供生动的触觉体验。

 

什么是触觉？

触觉是指依靠触摸来获取信息和操纵物体的技术。大多数消费类设备都采用某种形式的触觉，通常采用智能手机或手表等设备的振动电机的形式。

另一方面，触觉通过网络传输计算机生成的触觉。远程触觉的目标是从一个设备向另一个设备发送和接收触觉信息。

 

远程触觉解决方案如何用于VR/AR交互的概念说明。先进功能材料提供的图像

 

例如，远程触觉手套可以捕捉用户的触觉，将该信息传输给另一个用户，然后在接收器上重新创建那些相同的感觉。有了这项技术，最终目标是让用户能够分享触觉，并创建共享的虚拟交互。

 

触觉的权衡

远程触觉依赖于几个组件，包括捕捉触觉数据的专用传感器、共享数据的无线链路，以及再现触觉的专用触觉致动器。

这里的一个挑战是，远程触觉系统所需的部件数量导致了大型设备。考虑一下前面的遥控手套的例子。为了制造一个自然使用的系统，手套必须相对较轻，以提供舒适的用户体验。手套还必须是灵活的，以便在移动时扭曲成人手的形状。

然而，由于远程触觉系统中有许多独特的组件，设计师面临着重量、灵活性和功能性的权衡。研究人员现在正在重新思考远程触觉系统的解决方案，这些系统在没有前述性能的情况下佩戴舒适灵活。

 

研究人员找到一种远程即时传输触摸的方法

ETRI的研究现在描述了一种新的、超柔性的皮肤远程触觉系统，该系统佩戴在用户的指尖上，远程实时传输触摸。

为了记录触觉信息，研究人员的设备使用了双机构传感器，该传感器由快速自适应和慢速自适应机械感受器式压力传感器阵列组成。该阵列的频率范围从1HZ到1kHz，记录指尖在体验触觉时的静态和动态压力。收集到的触觉信息然后由佩戴在手背上的现成处理模块放大和处理，并最终传输到接收器。

 

对研究人员的皮肤远程触觉解决方案的描述。图片由Nature提供

 

一旦接收到这些信息，系统就通过亚毫米级压电陶瓷致动器的专门阵列来重新创建触觉信息。这些致动器专门设计用于产生具有1.8毫米间距和高空间分辨率的振动模式。重要的是，致动器阵列使用十字图案集成在柔性基板上，以保持柔性，同时使机械变形期间的应力最小化。

有了这个原型，研究人员证明了一种不牺牲性能的灵活远程触觉系统的可行性。研究人员希望最终建立起这个原型，以创建一个更完整的系统。