Инновационное перчаткоподобное тактильное устройство воспроизводит реальное осязание

Тактильная технология имитирует опыт прикосновения, стимулируя локализованные области кожи способами, похожими на то, что чувствуется в реальном мире через силу, вибрацию или движение. Человеческая рука имеет большое количество тактильных рецепторов, используемых для восприятия большинства объектов. Существует множество ситуаций, в которых чувство прикосновения было бы полезно, например, в телемедицинской консультации, где врач не может физически осмотреть пациента.

Исследователи разработали трехнаправленное устройство растяжения кожи (SSD), встроенное в кончики пальцев носимой тактильной перчатки, которое имитирует чувство прикосновения. Масштабируемая технология может быть интегрирована в текстиль для использования в различных приложениях, таких как телемедицина, медицинские устройства, хирургические роботы, дополненная и виртуальная реальность, телеоперация и промышленные настройки.

Существующая тактильная технология имела большие трудности воссоздать чувство прикосновения с объектами в виртуальных средах или удаленно расположенными. Визуальные или аудиальные подсказки легко реплицируются, но тактильные подсказки сложнее воспроизвести. Практически невозможно заставить пользователя почувствовать что-то, происходящее в компьютере или смартфоне, используя тактильный интерфейс, такой как коммерчески доступные умные очки. Тактильная обратная связь с вибрацией становится менее чувствительной при непрерывном использовании или когда пользователи в движении, ведуя к десенсибилизации и нарушению функциональности устройства.

Новая технология преодолевает проблемы существующих тактильных устройств, вводя новый метод воссоздания эффективного тактильного ощущения через мягкие, миниатюрные искусственные «мышцы». Тактильная перчатка позволяет людям чувствовать виртуальные или удаленные объекты более реалистичным и погружающим образом. Искусственные мышцы генерируют достаточные нормальные и сдвиговые силы на кончиках пальцев пользователя через мягкий тактор, позволяя им эффективно воспроизводить чувство прикосновения.

Способность эффективно воспроизводить чувство прикосновения через новое носимое тактильное устройство имела бы широкий спектр преимуществ; например, во время пандемии COVID-19, когда люди полагаются на видеозвонки для связи с близкими. В отличие от существующих тактильных устройств, новая технология мягкая, легкая и тонкая, и поэтому пользователи могут интегрировать ее в то, что они носят, для обеспечения реалистичных тактильных опытов в настройках, включая реабилитацию, образование, обучение и отдых.

Технология может позволить пользователю чувствовать объекты внутри виртуального мира или на расстоянии; например, ученый мог бы чувствовать виртуальный камень с другой планеты, не покидая свою лабораторию, или хирург мог бы чувствовать ткани органов пациента с хирургическими инструментами, не касаясь их напрямую.

Исследователи планируют внедрять устройство в различные тактильные приложения, такие как тактильное руководство движением, навигационная помощь для пожилых людей и слабовидящих, тактильный текстовый язык и 3D дисплей силовой обратной связи для использования в хирургических роботах, протезах и виртуальной и дополненной реальности.