远程触觉关闭了“感觉”的差距

文章：Patrick Mannion

虽然增强和虚拟现实系统是有趣，令人着迷，在他们自己的乐趣，令人着迷，有用，但它们还在环境和触摸传感和致动技术周围创造了更新的创新需求，该技术落入了远程触觉的一般类别。这项研究的好处不仅可以赋予游戏玩家和一般消费者，而且还要远离外科医生微目绩效。

也就是说，良好的远程触觉可以超越力反馈或产生微小振动的微小电机我们可以在我们的手机上产生微小的电动机。我们将快速看看生物学的基础，使这个问题复杂化，也是一个有趣的，尽管令人兴奋的击球运动员可以震惊你。

在AR或VR的上下文中，我们有充足的方法来感知用户移动并将其馈送到系统中。我们可以在用户或外部摄像机上使用运动传感器或反射光束。对于接口和控制机器，我们已连接手套甚至相对较新的Myo臂章。但是，当触摸虚拟或远程可视化物体时，然后对其形状，纹理，压力响应等特征进行准确的感官反馈，我们的手指如何实际工作需要掌握。关于遥控医疗程序的大部分研究，但原则也适用于AR和VR。

当我们使用手指探索物体的僵硬，阻尼，质地，滞后等特征时，我们挤压表面并使用两个主要类别的传感器收集相关数据。第一是高速的，这是指肢体上的基本几何形状和力数据（例如，接头的位置，速度，致动力）。第二类是触觉，使用皮肤和皮下传感器。皮肤信息用于导出压力和压痕分布，并由机制介导的机制介导，该机制介导的是指鞋的皮肤和表皮。为了准确反馈，需要通过合规性地清除不同对象的歧视，并且需要将不同的物体传送到手的表面，特别是指尖。

在医疗系统中，目前远程触觉系统（RHS）包括远程管理器，以允许探索性操作，以及触觉感知信道，以将信息返回给运营商。术语和触觉信息都需要转回并显示。如果缺乏触觉信息，心理文学已经确定了触觉歧视，显着减少了触觉歧视。

这当然是有道理的，因为我们需要能够“感觉到”我们触及良好分辨率。但是，这种准确地感应比你可能认为实现的更难，并在指尖中再现它比较困难，迄今为止取得有限。也就是说，一些以超级触觉形式和“震动套装”形式的一些有趣的技术可能会激发一些想法。

与此同时，研究人员已转向利用一点心理学来缩小什么是真实的，可以准确地感测到什么。他们猜测，“......通过触摸辨别物体柔软度所需的大部分触觉信息的大部分涉及与所得接触力与联系区域的总体接触区域相关的法律中，或者以接触面积的速度在手指上越来越挤压在物体上，在手指表面上铺展。“

他们称之为这种关系接触面积传播率（CASR），虽然不完整，但这种蔓延可能是一个良好的替代品，以便完全触摸感，如果我们依靠人的大脑有效地解释它。然后，研究人员开始调查简化形式的触觉数据可以传达足够的信息，以允许“......令人满意的柔软度辨别，同时允许实际构造用于实际应用的装置。”

为了证明猜想，该团队将压电（或压阻性，两项工作）材料的薄膜涂有每侧金属导电层，并将合适的仪器放置在导电层上，以测量电压：电荷放大器或惠斯通桥和惠斯通桥分别差分放大器（图1）。

___figure 1：__ *研究人员表明，可以使用相对简单的技术，在这种情况下，在两侧涂有金属导体的压电材料层，以获取足够的触觉信息来控制触觉显示或反馈机制。*

要测量的信号包括两个（力和面积的接触区域）时变模拟信号，以与需要在时间和空间中采样的压力的时变空间分布相关。经过众多科目的直接和心理物理学实验，鼓励团队显示该设备可以提供足够的信息来控制触觉显示。

虽然感测触觉数据很困难，但甚至可以将数据准确地向人类手掌提供任何有用的分辨率。能够这样做是一家名为Ultrahaptics的公司的目标，我们在过去讨论过。他们使用聚焦超声呈现不存在的按钮和旋钮。当然，主要目标应用程序是医疗，因为越来越少的博士（或其他任何人，对于这件事）触及，越来越好，没有收缩MRSA逃避医院的几率。

Ultrahaptics在路上很好，也可能证明对VR应用也有用，但它们与普通的“酷”因子相匹配。Tesla Studios'Teslasuit是一个全身触觉套装，适用于更全身，更互动的VR体验。唯一的捕获是使用电信号提供反馈，以刺激肌肉或皮肤表面。基本上它会震惊你。

它始于一个Kickstarter项目，提高了一些钱，但在2月份被取消。也许令人震惊的用户不是提供反馈的最佳方法。肯定期待在这里更多的创新，因为VR和AR收集势头。

本文首先出现在EDN上。