韩国团队开发EStatiG触觉手套，提升VR抓握体验
触觉手套
（映维网Nweon 2025年03月18日）触觉手套通过提供协调的触觉和视觉信息，可以帮助实现在虚拟现实中与物体交互的沉浸感和真实感。然而，以前的方法主要集中在指尖或远端指骨提供反馈，很少关注其他指骨。
所以在一项研究中，韩国科学技术院和首尔大学团队提出了一种从指尖到近端指骨，在所有手指区域提供力反馈的触觉手套EStatiG。
他们开发了一种双层多层静电离合器（ES离合器），为每个方阵形成一个静电制动器（ES制动器）。研究人员表示，凭借轻量化结构（130克），他们实现了高分辨率的力反馈，同时保持了可穿戴性和可用性。研究结果显示，在与VR中各种物体形状交互时，方阵角度位置的感知以及真实感和沉浸感的整体体验有了显著改善。
抓取允许我们通过无缝地利用对象的属性（如形状、大小和刚度）来执行任务。在虚拟现实中，抓取感知对于提供沉浸式和逼真的体验至关重要，可以增强沉浸感和参与感。
通过这种方式，用户可以像在物理世界中一样对虚拟对象执行相同级别的操作任务。为了实现这一目标，业界已经开发了一系列触觉手套，以便在从远程操作到康复的各种应用中提供逼真的抓取感。
有的手套提供振动触觉和力反馈，以产生抓握的感觉。大多数触觉手套关注在远端指骨（DP）区域的指尖传递力反馈。然而，由于硬件复杂性以及马达和气动系统对设备占地面积的要求，研究人员经常忽略对中间指骨（IP）和近端指骨（PP）的渲染力。
在长时间的使用中，将太多组件接到手上十分容易导致不适，并会限制手部的自然运动。另外，对于多指骨的渲染力反馈是否能增强VR的对象感知尚未得到充分的研究。
有研究人员采用了一种轻量化和高功率尺寸比的方法，并选择了形状记忆合金，但它缺乏响应能力，无法支持动态力反馈。所以，必须开发轻量级硬件，确保所有的指骨都能得到力反馈。
最近的研究已经开始利用ES离合器的原理，亦即利用电力来阻止运动。这种离合器由两个高介电层组成，激活时产生静电粘附。然后，离合器作为表面之间运动的致动器。
以前的方法主要集中在单节点力反馈，不足以在手上提供完整的抓握感觉。为了促进充分的抓握感，研究人员眼睛扩展了多指和多点的触觉界面。另外，业界提出了各种触觉渲染方法来克服硬件的限制。然而，相关的渲染方法主要集中在指尖。
所以，如何有效地利用手指内的全部区域进行VR抓握，这需要更多的研究。另外，应该建立对人类感知物体形状的基本表现的理解，特别是关于手指指骨区域的触觉反馈。
在这项研究中，韩国科学技术院和首尔大学团队提出了一种可穿戴的触觉反馈方法，目标是将力反馈传递到手指内的每个指骨。
团队使用PVDF（聚偏氟乙烯）代替了之前使用的PVDF- HFP（聚偏氟乙烯-六氟丙烯）。这允许更高的灵活性，介电常数和机械强度，从而实现较长的激活周期和更快的释放时间。
另外，研究人员增加了线性谐振致动器（LRA），因为它可以同时提供触觉和动觉反馈，从而增强物体的真实感。
同时，他们进行了一项研究，调查了不同指骨的人类感知定位力。以其作为基础，研究人员形成了一种多方阵力反馈的触觉渲染方法。
一项用户研究评估了触觉手套在识别方阵角度位置和抓握任务时的真实感评估方面的性能，并显示了提高传统单节点力反馈触觉反馈方法的性能和体验的潜力。
总的来说，EStatiG是一种新型的可穿戴触觉反馈系统，具有多密集阵ES制动器。团队目标是增强VR中抓握过程中物体形状的识别。
他们设计并制造了EStatiG手套。用户研究显示，相较于指尖单指骨反馈，在多指骨渲染力反馈以增强物体感知具有可行性。结果表明，EStatiG的多方阵力渲染显著提高了真实感，沉浸感和用户满意度。
这种效果对于形状复杂的物体尤其明显，比如三角形棱镜和立方体，多点反馈可以更准确地表示物体的边缘和轮廓。
