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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-12-19 09:44
皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng)。近日,香港城市大學參與的跨院校研究團隊,成功研發(fā)出一套“皮膚集成的觸覺界面”系統(tǒng)。這套以皮膚為媒介的虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)系統(tǒng),可以通過緊貼皮膚的無線致動器,將能源轉(zhuǎn)換成機械動能,將觸覺刺激傳送到人體。該研究成果最近發(fā)表在《自然》上。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1687-0
新研發(fā)的皮膚集成的觸覺界面系統(tǒng)可幫助義肢使用者感受外在環(huán)境,亦可應用于社交媒體及游戲娛樂上。
據(jù)介紹,虛擬與增強現(xiàn)實技術(shù)主要通過視覺和聽覺刺激來創(chuàng)造體驗,但相比眼睛和耳朵,皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng),因此透過觸覺感應外界環(huán)境,效果更好。
論文第一作者、香港城市大學生物醫(yī)學工程學系助理教授于欣格博士說:“我們的目標是研發(fā)出媲美真人皮膚的電子皮膚。與市面上同類設(shè)備相比,這個新系統(tǒng)十分輕薄,可以緊貼皮膚,而且不需要電線和電池。”
這套系統(tǒng)采用了新的材料、結(jié)構(gòu)、能量傳輸策略和通訊方案。研究團隊將700余個功能組件組成厚度小于3毫米的柔韌皮膚器件,包括輕薄柔軟且可拉伸的內(nèi)層,可以緊貼皮膚;由硅膠保護的功能層,里面有無線控制系統(tǒng)及互相連接的致動器;透氣布料外層,可直接結(jié)合到可穿戴衣物上。
于欣格介紹:“提供觸覺震動的常規(guī)致動器,需要用100毫瓦左右的功率傳輸信息,但我們以射頻技術(shù)(RF)供電,只需低于2個毫瓦的功率便能傳輸信息,并產(chǎn)生同等的機械震動,解決了無線低功耗能量傳輸?shù)碾y題,顯著提高了這套系統(tǒng)的操作距離。”
據(jù)了解,這項研究成果不但可應用在社交媒體及電子游戲上,也可以幫助義肢使用者透過觸覺感應外在環(huán)境,提供反饋,甚至擴展到臨床醫(yī)學應用的相關(guān)虛擬場景。
該研究其他研究團隊成員包括美國西北大學、伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校、賓夕法尼亞州立大學、英國布里斯托大學、清華大學及山東大學等高等學府的學者。該研究獲得城大、西北大學、國家自然科學基金委員會及美國國家科學基金會贊助。


來源:科技日報