研究员开发肌肉电刺激系统，让坐姿VR用户获得真实行走体验
旨在通过肌肉电刺激（EMS）诱导VR行走感觉
（映维网Nweon 2025年03月27日）提供令人信服的本体感觉线索对于沉浸式VR导航至关重要。然而，这对于行动不便的坐式用户来说是一个挑战。
为了解决这一差距，韩国光州科学技术院和美国麻省理工学院团队提出了LegSense，一种旨在通过肌肉电刺激（EMS）诱导VR行走感觉的方法。
种方法激活腿部肌肉感官与步态周期同步，不需要身体运动来增强用户的沉浸感。研究人员通过用户研究评估了LegSense的功效，而与其他静态条件（基线和振动触觉）相比，确认了其在行走感觉、具身和临场感方面的潜力。
参与者的访谈进一步证实，LegSense有效地创造了腿部运动错觉，这表明它在各种虚拟场景中的潜在应用，可以增强坐式用户的VR体验。
虚拟现实在家庭、交通等环境中的应用越来越多。然而，所述环境中有限的空间使其难以自由移动并进行交互。所以，人们会选择采用坐式VR，以便在受限的空间中享受VR。
然而，坐姿受限的行动能力导致了行走的先天约束。与其他移动方法相比，在VR中行走具有显著的优势，例如增强存在感和提高导航任务的准确性。为了将所述优势整合到坐式VR中，提供行走的感觉是有益的。
例如，多种方法利用与腿部运动来提供步行感觉，包括万向移动平台。然而，由于用户必须移动他们的双腿，这依然需要他们付出一定的努力。
另一种方法是在行走时通过振动-触觉反馈等刺激提供足部的触觉感受。这种方法通常给脚底提供与步姿同步的振动，可以在没有实际运动的情况下产生行走感。然而，由于步行是一项涉及关节和肌肉协调运动的活动，所以仅对足部提供刺激可能导致缺乏具现感。
针对所述问题，韩国光州科学技术院和美国麻省理工学院团队提出了LegSense，这是一种通过刺激与步态周期同步的行走肌肉来增强步行感觉和具身感的方法，从而在没有用户主动运动的情况下产生腿部运动的错觉。
LegSense对肌肉的刺激强度足以避免无意识运动，但又足以通过肌肉电刺激（EMS）激活肌肉感官。尽管EMS通常用于通过收缩肌肉来模拟外力反馈，但研究人员只关注在不需要收缩肌肉的情况下传达肌肉激活的感觉。
他们进行了一项用户研究，将LegSense与另外两种情况进行比较：仅视觉输入的基线条件和通过振动提供足部触觉的振动-触觉条件，以确定LegSense是否可以增强具现感、行走感和存在感。
总体而言，与基线相比，LegSense表现出更高的具现感、行走感和存在感。如果仅通过视觉输入，肌肉使用的感觉比基线条件有所改善，则这一结果与当用户的肌肉积极参与时出现更高水平的体现和存在的发现相一致。然而，振动触觉的差异并不显著，可能是因为参与者报告足部振动和肌肉感觉激活对行走感觉的影响相似。
另外，根据参与者访谈，尽管LegSense诱导了腿部运动错觉，但对这种感觉的描述各不相同。所述发现表明，除了简单的行走之外，LegSense可以应用于多种场景，例如模拟腿部受伤或在具有挑战性的环境中行走。
对于如爬楼梯或转弯等场景，可以通过LegSense获得更生动的反馈。如果LegSense可以诱导运动错觉，未来的研究可以将其与涉及实际腿部运动或肌肉振动的方法进行比较，以刺激动觉和行走运动感知。
采访同时显示，对于小腿和大腿之间最能产生行走感的肌肉区域，人们的看法存在分歧。被试注意到，在行走时，小腿的振动感觉最强，而大腿肌肉在支撑体重时感觉更有说服力。所以，未来的研究可以探索刺激不同腿部肌肉区域对行走感觉的影响。另外，未来的研究可以在包括VR晕动症和空间认知在内的扩展方面，研究其他涉及上半身运动的坐姿VR移动方法的整合或比较。
总的来说，研究提出了LegSense方法，通过EMS激活肌肉感官，使其与步态周期同步，从而诱导坐式VR用户产生步行感。用户研究的结果表明，与基线条件相比，LegSense增强了具现感、行走感觉和存在感。
尽管在所有指标上都没有发现LegSense和振动触觉条件之间的显着差异，但被试的访谈证实了LegSense在创造腿部运动错觉方面的有效性，这表明它在各种VR应用中具有潜力，例如模拟不同类型的地形或运动相关事件。
