新型觸覺虛擬與增強現(xiàn)實系統(tǒng)，非常真實的電子皮膚

皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng)。記者近日獲悉，香港城市大學(xué)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。

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(yīng)外界環(huán)境，效果更好。

論文第一作者、香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系助理教授于欣格博士說：“我們的目標(biāo)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?！?/p>

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?！?/p>

據(jù)了解，這項研究成果不但可應(yīng)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(yīng)外在環(huán)境，提供反饋，甚至擴展到臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的相關(guān)虛擬場景。