С гарнитурой виртуальной реальности вы можете видеть и слышать другие миры, но пока вы не можете прикоснуться к ним. Это может измениться с новым прототипом кинестетической перчатки, созданной исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Связанный контент
- Совершите виртуальное путешествие на международную космическую станцию
- Составление карты местности касания
Кинестетик - это слово для обратной связи от системы, предназначенной для передачи информации через чувство давления на что-то. Это подмножество тактильной области, цель которой - помочь людям понять мир через чувство осязания.
Подобная перчатка, в которой используются методы, заимствованные у мягкой робототехники для отталкивания пальцев пользователя и имитации ощущения прикосновения, может быть важной в будущем исследовании виртуального пространства, добавляя больше ощущений и, следовательно, больше реальности в виртуальную реальность. Его создатели говорят, что он может вырасти в новый контроллер для виртуальных игр или даже медицинских устройств.
«Когда люди думают о тактильных ощущениях, они обычно думают о грохоте или вибрационном контроллере, например, когда ваш телефон вибрирует, что может дать вам тактильную обратную связь очень простым способом… в этом нет никакой направленной составляющей», - говорит Юрген Шульце, адъюнкт. профессор компьютерных наук в UCSD, который специализируется на виртуальной реальности и который помог разработать прототип. «Теоретически, используя перчатку, вы можете создавать предметы, которые вы захватываете и держите в руках, заставляя их чувствовать, что они здесь. Они все еще невесомые, но у них, по крайней мере, есть объем ... Это на шаг выше, и довольно большой, выше просто наличия вибрационной обратной связи ».
Команда UCSD украсила перчатку пневматическими «мышцами», такими же, как у мягких роботов. Разложенные на тыльной стороне руки, наполненные воздухом мешки раздуваются или выкачиваются для обеспечения направленного давления на пальцы. Воздушные резервуары покрыты плетеными волокнами, а насос контролирует уровень накачивания. Аппарат привязан к гибкому силиконовому экзоскелету, который можно носить на тыльной стороне ладони. Устройство слежения следует за движением руки пользователя, а обратная связь по давлению основана на его чтении положения руки.
Наденьте перчатку вместе с парой защитных очков и наушников, и вы увидите виртуальное пианино, которое вы сможете почувствовать, касаясь клавиш. Когда вы нажимаете на клавишу, воздушные мешки раздуваются, оттягивая палец назад и имитируя это прикосновение. По словам пользователей теста, результат был «завораживающим», хотя они отметили задержку в скорости ответа.
В настоящее время работа является прототипом, и перчатка работает только с приложением для фортепиано и только тогда, когда устройство слежения может «видеть» обе руки. В будущих версиях, говорит Майк Толли, профессор инженерного дела, преподающий в аспирантуре UCSD по проектированию систем с мягкой робототехникой, могут использоваться встроенные датчики, которые получают информацию о положении из самой перчатки, что повышает точность и облегчает проблемы, например, когда одна рука расположен перед другим.
Толи и Шульце предполагают применение в играх и виртуальном обучении, но также видят потенциал в роботизированной хирургии. Одним из приемов роботизированной хирургии является обратная связь. Самое популярное устройство под названием DaVinci предлагает только визуальную обратную связь; хирург управляет им с помощью двух джойстиков, но полагается на визуальные подсказки, чтобы иметь возможность определить, когда двигаться вперед или когда отступать от давления.
«Если вы играли с DaVinci, вы знаете, что обратная связь, которую вы получаете, является визуальной, вы получаете стереозрение. И это очень хорошо, люди многое сделали с этим, даже без обратной связи », - говорит Питер Казанзидес, профессор компьютерных наук и эксперт по роботизированной хирургии в Университете Джона Хопкинса, который не был связан с проектом UCSD. «Опытные хирурги узнают, как по существу оценить величину силы, которую они прикладывают, глядя на то, насколько натянут шов или насколько растягивается ткань».
Это не значит, что тактильная обратная связь не может улучшить такую систему. Но Казанзидес указывает на другую проблему, которую нужно решить в первую очередь: у DaVinci нет способа ощущать силы.
Чтобы построить робота, который может предоставлять обратную связь по силе своим пользователям, он должен чувствовать давление, которое он оказывает на поверхность (или тело). Такие датчики, как правило, слишком большие, слишком дорогие и не медицинского уровня. Таким образом, хотя трудно сказать, в какой именно форме сила обратной связи может появиться при роботизированной хирургии, Казанзидес признает, что она все еще может быть полезной.
Для Толли, Шульце и группы UCSD более близкое будущее - это потенциал устройства в исследовании виртуальной реальности и играх, такой как старая Nintendo Power Glove, но с обратной связью. Их цель - получить реалистичный ответ от виртуальной клавиатуры. «Задача виртуальной реальности, особенно для инженера-механика, заключается в том, чтобы получить правильное представление», - говорит Толи.
