韩国团队开发电触觉执行器TPIEA,降低了阻抗,实现约90%高透射率
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无论如何触摸显示器,集成的压力传感器都能确保用户体验一致的触觉反馈
(映维网Nweon 2024年09月18日)韩国延世大学开发了一种可以允许所有用户体验到相同触觉的虚拟触觉实现技术。
AR/VR业界正积极探索模拟触觉的方法和系统,目标是创造与虚拟对象进行逼真物理接触的感觉,从而帮助用户感受到纹理、形状和力量,就像与现实世界的物体交互一样。
值得注意的是,通过电刺激而非物理振动触觉的电触觉系统正在成为一个有前景的方向。其中,触觉是由机械刺激感受器介导,而它能够以电信号的形式将触觉信息传递给大脑。
电触觉系统能够人工地产生相关电信号,从而模拟触觉。通过调节电流密度和频率,可以创造出精确而多样的触觉体验。
尽管富有潜力,但现有的电触觉技术面临着一系列的挑战,特别是在安全性和一致性方面,因为皮肤接触压力的变化会导致不稳定的触觉,而使用高电流会引起安全问题。
为了解决所述问题,韩国延世大学的团队开发了一种透明压力可校准干扰电触觉执行器TPIEA。
TPIEA包含两个主要组成:电极部分负责产生电触觉感觉;压力传感器部分调整手指压力。另外,研究人员通过将铂纳米粒子应用于铟锡氧化物基电极,大大降低了电极的阻抗。
与传统电极相比,所述方案不仅降低了阻抗,而且实现了约90%的高透射率。无论如何触摸显示器,集成的压力传感器都能确保用户体验一致的触觉反馈。
另外,为了量化触觉,研究小组进行了躯体感觉诱发电位测试。通过检查被试的躯体感觉系统对电触觉刺激电流和频率变化的反应,他们能够定量地区分和标准化触觉。
从类似头发到类似玻璃(取决于电流密度和电刺激的频率),团队成功地实现了九种不同类型的电触觉。团队进一步证明,TPIEA可以与智能手机显示器集成,并可靠地产生复杂的触觉图案。
另外,研究将干扰现象引入了电触觉技术领域。作为说明,干扰现象是指两个电磁场重叠时发生的频率和幅度的变化。
这使得研究人员可以在电流密度比之前要求的低30%的情况下产生相同强度的电触感,并在触觉分辨率方面实现大约32%的提高。