2022全球领先VR触觉技术创新:2柔性电子皮肤 下

原创R星人VRAR星球
维克多专栏
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VR交互不使用传统的物理输入技术 , 如键盘、鼠标、手柄或触摸屏等 , 而是通过触觉技术 , 使用户完成输入 , 以达到在虚拟空间交互中 , 能够再现触觉感受 。 据国际著名技术研究与咨询公司Technavio分析 , 预计2021年到2025年间 , VR触觉技术市场增长将超158.4亿美元 , 年复合增长率高达15.96% 。
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图:Technavio的分析报告 。 近年来 , 在全球崭露头角的一些最具创新性的VR触觉技术 , 将会塑造行业的未来 。 维克多专栏之前已经介绍了英国格拉斯哥大学新近研发完成的气动触觉技术以及柔性电子皮肤触觉技术系列文章第一篇:2022全球领先VR触觉技术创新:(2)柔性电子皮肤(上)第二篇:2022全球领先VR触觉技术创新:(2)柔性电子皮肤(中)今天 , 将为大家带来柔性电子皮肤触觉技术系列的下篇:机器人VR 。 2022年1月14日 , 于欣格研究团队在权威国际期刊ScienceAdvances , 发表论文《电子皮肤作为机器人VR的无线人机界面》(ElectronicSkinAsWirelessHuman-MachineInterfacesForRoboticVR) , 向外界公布一项基于柔性电子皮肤的新成果 。
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图:ScienceAdvances论文《电子皮肤作为机器人VR的无线人机界面》 。 这项由香港城市大学、大连理工大学、清华大学、中国电子科技大学学者合作的研究成果 , 是将电子皮肤贴片与机器人结合 , 构成无线人机交互系统——机器人VR 。 只要贴上电子皮肤贴片 , 人类就能跟机器共享触觉 。 贴片既可以小到无感 , 也可以大成一件上衣 , 通过振动力度和频率来反馈触觉 。 使用者戴上VR设备 , 就能远程控制机器人 , 完成如同亲临现场并有触感的精细操作 。
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图:机器人VR 。 机器人VR是一个皮肤集成电子系统 , 一个带有类皮肤传感器和小型化软驱动器的无线控制HMIs(人机界面管理信息系统) 。 传统HMIs在可穿戴性、舒适性和功能等方面局限较多 , 机器笨重昂贵 , 缺乏足够反馈 。 开发具有精确传感和反馈功能的CL-HMIs(闭环人机界面管理信息系统)显得尤为必要 。 这种基于电子皮肤的CL-HMIs系统 , 可与人全身兼容 , 通过近场通信(NFC)、蓝牙、Wi-Fi等 , 进行无线运动捕捉和触觉反馈 。 并通过皮肤集成的电子设备 , 将视觉和触觉感知 , 集成到机器人VR的CL-HMIs之中 。
这项机器人VR技术目前正被研究开发应用于以下方面:
01.
远程核酸检测
机器人VR项目起步于2020年初 。 当时新冠肺炎疫情确诊病例不断上升 , 医疗资源短缺 , 核酸采样效率较低 , 医护人员感染风险巨大 , 这让于欣格开始思考能否开发一个远程控制采样机器人 。 过去的两年里 , 有多家科研团队研发了能让医护人员远程操纵机械臂完成核酸采样的系统 。 不过相比于直接上手 , 这些操作存在一个难点——很难掌握下手的轻重 。 毕竟不是自己的手 , 医护人员只能凭丰富的经验去想象应该把控多大的力度 , 来操控机器捅受检人员的鼻孔和嗓子 。 于欣格团队用一张电子皮肤 , 贴在操控者手臂 , 与核酸采样机器人获得交互联动 , 让机器人把触觉同步反馈给医护人员 , 就此准确感知机器人下手的轻重 , 使问题圆满解决 。
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