MIT研发柔性形状传感薄片,潜在用于虚拟现实动作监测
潜在用于虚拟现实动作监测
(映维网Nweon 2026年10月13日)据麻省理工学院新闻,MIT工程师开发出一种柔性形状传感薄片,能在弯曲和扭转时数字化重建自身形状。这种材料有望作为可穿戴的运动监测“皮肤”,用于物理治疗、虚拟现实和游戏等场景。

在虚拟现实和游戏领域,有的动捕服装通过追踪人的身体动作,以便虚拟化身做出相同动作。这类设计通常把刚性传感器缝在服装的关键位置。MIT团队的新方案则使用多根柔软光纤,以锯齿状排布在柔软可拉伸的薄片中。薄片弯曲时,光纤随之弯曲,穿过光纤的光模式发生变化。研究人员开发的算法能实时解读这些光模式变化,生成与薄片运动相同的数字图像。
研究人员表示,他们的目标是全柔性、可拉伸的传感表面,因此与人体或柔软环境交互时可能更安全。团队设想,这种薄片可以制成柔软、柔韧的服装,用户穿着后可用身体动作控制游戏角色或遥操作机器人。对于虚拟现实和游戏来说,这可能是一种更柔软、更舒适的动作监测方式。
设计同时具有一定抗损伤能力。研究人员展示,即使少数光纤被切断或断开,剩余光纤仍能较准确地重建薄片整体形状。在实验中,算法能近乎实时地生成薄片的虚拟重建;当研究人员沿对角线折叠薄片,再向相反方向折叠时,虚拟模型也模仿了这些形状变化。团队还用3D打印模具测试重建精度,称误差小于0.4厘米,而现有基于刚性传感器的设计误差约为1至2厘米。
相关论文:Toward Fully Soft and Multifunctional Shape Sensing via Optical Waveguide Arrays
研究人员下一步计划进一步优化这种传感薄片,包括将其减薄。目前光纤厚度为1毫米,其他制造工艺可将其降至几十微米;他们还设想在服装中嵌入更多光纤,以感知更细致的形状变化。

