表皮虚拟现实给技术带来人性化的感觉

伊利诺伊州埃文斯顿市-想象与世界另一端的亲人牵手。或者在在线游戏“ Fortnite”中感到队友的轻拍。

西北大学的研究人员开发了一种新的瘦无线系统，可以为任何虚拟现实(VR)体验增添触感。该平台不仅可能为我们的长途关系和娱乐活动增加新的维度，而且该技术还为假肢提供感官反馈，并赋予远程医疗以人性化的感觉。

该设备被称为“表皮VR”系统，它通过嵌入薄，柔软，柔性材料中的微型振动执行器的快速可编程阵列来传递触摸。15厘米x 15厘米的片状原型可以舒适地层压在皮肤的曲面上，而无需笨重的电池和笨拙的电线。

“人们过去曾考虑过这种总体概念，但没有为具有适当特性或适当可扩展性形式的现实技术提供清晰的基础。过去的设计涉及手动组装执行器，电线，电池以及内部和外部控制组合硬件。”生物电子领域的先驱Northwestern的John A. Rogers说。“我们利用在可伸缩电子产品和无线电源传输方面的知识，将先进的架构(设计为与皮肤连接的可穿戴设备)组合在一起，从而收集了包括微型执行器在内的大量组件，而用户几乎没有负担。我们感到这是一个很好的起点，可以自然地扩展到全身系统以及成百上千的离散可编程致动器。”

“我们正在扩大虚拟现实和增强现实的界限和功能，”西北研究的黄永刚说，他与罗杰斯共同领导了这项研究。“与眼睛和耳朵相比，皮肤是一种相对未开发的感觉界面，可以显着增强体验。”

这项研究将于11月21日发表在《自然》杂志上。

罗杰斯是西北麦考密克工程学院的材料科学与生物医学工程学的路易斯·辛普森教授和金伯利·奎里教授，费恩伯格医学院的神经外科教授以及生物集成电子中心主任。

Huang是McCormick的Walter P. Murphy土木与环境工程教授和机械工程教授。

于心革，该论文的第一作者，曾是罗杰斯实验室的前博士后研究员，现为城市大学的助理教授。

怎么运行的

罗杰斯和黄的最先进的设备结合了32个独立可编程的毫米级执行器的分布式阵列，每个执行器在皮肤的相应位置产生离散的触感。每个执行器都以每秒200个循环的速度产生最大的共振，在此情况下，皮肤表现出最大的灵敏度。

罗杰斯说：“我们可以通过图形用户界面快速，即时地调整每个执行器的频率和幅度。”“我们量身定制了设计，以最大程度地感知传递到皮肤的振动力的感觉。”

该修补程序以无线方式连接到触摸屏界面(在智能手机或平板电脑上)。当用户触摸触摸屏时，该触摸模式会传输到补丁。例如，如果用户在触摸屏上绘制“ X”图案，则设备通过与皮肤的振动界面同时且实时地以“ X”的形状产生感觉图案。

当从不同位置进行视频聊天时，亲朋好友可以伸出手并进行虚拟触摸，而延迟时间可以忽略不计，并且可以通过触摸屏界面控制压力和模式。

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