從電影到現實:新一代觸覺黑科技如何騙過你的皮膚?|科視點

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還記得《頭號玩家》裡那套讓人身臨其境的 VR 裝備嗎?特別是當主角戴上觸覺手套,能真實感受到虛擬世界觸感的那一刻,多少科技迷為之瘋狂。現在,這個曾經只存在於科幻電影中的場景,正在被科學家們一步步變為現實。
3 月 27 日,發表在知名期刊《科學(Science)》上的一篇文章,為我們帶來了關於觸覺反饋這一技術的最新成果。
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新聞詳情 News details
在觸覺反饋這一領域,傳統的裝置僅限於機械式振動或單一按壓反饋,表現力有限——正如許多 4D 影院的座椅,僅僅透過一根桿狀物輕戳觀眾的背部,無法模擬出真實觸覺的複雜性。而此次,來自美國西北大學的研究團隊則開發了一種新型可穿戴觸覺裝置,能夠超越這一侷限性,模擬出近似真實的觸覺。
這一技術被命名為“全方位自由運動(Full freedom-of-motion)”,其僅有指尖大小的執行裝置採用微型磁鐵和線圈組合,透過電流產生的磁場驅動磁鐵運動,可以實現包括振動、拉伸、壓力、滑動和扭轉等多種複雜動作。這樣使裝置能夠沿皮膚表面施加多方向的力,啟用皮膚中不同型別的機械感受器。
並且,裝置能夠透過程式設計控制觸覺的型別、強度和時間,進而模擬多樣化的細膩觸感
研究人員們設想,他們的裝置最終可以用於增強 VR 體驗,幫助有視力障礙的人探索周圍環境,讓使用者在上網購物時也能觸控到不同材質紋理的質感,還能為遠端醫療訪問提供觸覺反饋,甚至讓有聽力障礙的人“感受”音樂。
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背後故事 Behind the Story
實際上,除了這一技術外,全球還有許多國家和地區的研究團隊都在探索如何實現更加真實”的觸覺反饋,所採用的方法也各不相同。
2022 年,香港城市大學聯合騰訊 Robotics X 機器人實驗室共同研發出了一種可穿戴的“電刺激”觸覺重現系統,該系統能夠以高空間解析度和快速反應模擬人類的觸覺。相關成果發表於當年 月的《科學進展(Science Advances)》期刊
2024 年,來自德國馬克斯·普朗克國際研究學院的研究團隊研發了一種皮膚電液(CUTE)可穿戴裝置,能夠模擬按壓、緩慢觸控和不同頻率的振動等觸覺效果,具有緊湊、安靜、節能等優點。相關成果發表在當年 9 月的《先進科學(Advanced Science)》期刊上。
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