触觉反馈可以用于提高对虚拟和增强现实系统的沉浸感。然而,可穿戴触觉设备通常提供有限的反馈,例如简单的振动,并且被限制在可调谐频率的窄带宽或单个触觉感知。
鉴于此,香港城市大学于欣格、朱克宁和大连理工大学Zhaoqian Xie等人报道了一种基于致动器阵列的皮肤集成无线触觉接口,该接口提供多模式和复杂的反馈机制。
界面中的不同反馈模式——机械、电和热——用于选择性地激活不同的皮肤受体,为用户提供不同的触觉。热电刺激用于控制皮肤上的温度变化,从而再现皮肤和物体之间的热感觉。该装置的夹层结构实现了高散热,以确保用于激活自由神经末梢或克劳斯末端灯泡的良好热反馈。机械感觉是通过使用机械致动器产生皮肤变形来实现的,目标是帕西尼小体和鲁菲尼终末感知到的深度触摸,电刺激用于产生较浅的默克尔盘和迈斯纳小体的神经活动。与单一模式相比,电可控震源和机械可控震源之间的相互作用可以提高其综合性能,在0–250赫兹的频率范围内提高虚拟机械触觉的保真度。
研究人员通过全面的用户研究,测试了开发的多模式触觉反馈界面位于人的手腕、手臂和手掌上时的能力,并可以创建精细粗糙度、宏观粗糙度、滑爽度和温度的虚拟触觉。
参考文献:
Huang, Y., Zhou, J., Ke, P. et al. A skin-integrated multimodal haptic interface for immersive tactile feedback. Nat Electron (2023).
https://doi.org/10.1038/s41928-023-01074-z