Ученые создали искусственную кожу для улучшения ощущений в виртуальной реальности — Роботех

Ученые создали искусственную кожу для улучшения ощущений в виртуальной реальности

Как и наши слух и зрение, осязание играет важную роль в том, как мы воспринимаем и взаимодействуем с окружающим миром. А технология, способная воспроизводить наше чувство осязания — также известное как тактильная обратная связь — может значительно улучшить интерфейсы человек-компьютер и человек-робот для таких приложений, как медицинская реабилитация и виртуальная реальность.

искусственная кожа

Ученые из лаборатории реконфигурируемой робототехники EPFL (RRL), которую возглавляет Джейми Пайк, и лаборатории мягких биоэлектронных интерфейсов (LSBI), возглавляемой Стефани Лакур в Школе инженерии, объединились для разработки мягкой, гибкой искусственной кожи из силикона и специальных электродов. Обе лаборатории являются частью программы NCCR Robotics.

Система мягких датчиков и исполнительных механизмов кожи позволяет искусственной коже соответствовать, например, точной форме запястья пользователя и обеспечивает тактильную обратную связь в виде давления и вибрации. Датчики деформации непрерывно измеряют деформацию кожи, так что тактильная обратная связь может быть скорректирована в режиме реального времени, чтобы создать ощущение осязания, которое будет максимально реалистичным. 

«Мы впервые разработали полностью мягкую искусственную кожу, в которую интегрированы датчики и исполнительные механизмы. Это дает нам контроль над обратной связью и позволяет точно и надежно модулировать вибростимуляцию, ощущаемую пользователем. Это идеально для носимых приложений, таких как тестирование проприоцепции пациента в медицинских приложениях», — говорит автор исследованияХаршал Сонар.

Искусственная кожа содержит мягкие пневматические приводы, которые образуют мембранный слой, который можно надуть, накачивая в него воздух. Приводы могут быть настроены на различные давления и частоты (до 100 Гц или 100 импульсов в секунду). Кожа вибрирует, когда мембранный слой быстро надувается и спускается. Сенсорный слой расположен поверх мембранного слоя и содержит мягкие электроды, изготовленные из смеси жидкого и твердого галлия. Эти электроды непрерывно измеряют деформацию кожи и отправляют данные в микроконтроллер, который использует эту обратную связь для точной настройки ощущения, передаваемого пользователю в ответ на движения пользователя и изменения внешних факторов.

Искусственную кожу можно растягивать в четыре раза по сравнению с первоначальной длиной до миллиона циклов. Это делает ее особенно привлекательной для ряда реальных приложений. На данный момент ученые проверили его на пальцах пользователей и продолжают совершенствовать технологию.

«Следующим шагом будет разработка полностью носимого прототипа для приложений в реабилитации и виртуальной и дополненной реальности. Прототип также будет испытан в нейробиологических исследованиях, где он может быть использован для стимуляции человеческого организма», — говорит Сонар. 

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *