虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生了

石云雷

在一項(xiàng)發(fā)表于《自然》的最新研究中，美國西北大學(xué)和中國香港城市大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了一種能遠(yuǎn)程傳遞觸覺感受的虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)用到了一種新型輕巧、無需充電的柔性觸覺貼片，它能讓異地的親人直接感受對方的觸摸，還能讓假肢攜帶者感受對物體的觸碰。而這種觸覺貼片，也將觸覺整合到虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）中，能讓游戲玩家切身感受游戲角色參與的戰(zhàn)斗。

科學(xué)家、科技公司和DIY玩家都測試過可穿戴的觸覺設(shè)備，通常是攜帶振動馬達(dá)的背心和手套，而且需要重型電池來供電，還連接了大量的電線。由于這些設(shè)備的重量，它們只能松散地接在身體表面，而不是與皮膚緊密連接。

為了解決這個(gè)問題，美國西北大學(xué)的物理化學(xué)家和材料學(xué)家約翰·羅杰斯與合作者研發(fā)了一種只有幾毫米厚的、消耗電量很少的圓盤形振動制動器。每個(gè)制動器能以最快每秒200個(gè)循環(huán)的速度產(chǎn)生共振，這樣能向穿戴者皮膚最大程度地傳遞觸覺感受。這些制動器能產(chǎn)生一系列的物理振動，但需要的能量特別少。新設(shè)備中的單個(gè)制動器需要的電量不足兩毫瓦，相比于之前的觸覺設(shè)備，對能量的需求降低了不止一個(gè)數(shù)量級。在此基礎(chǔ)上，研究人員能創(chuàng)造多種新型移動設(shè)備，只需要一個(gè)電池就能有效供電，也可以無線供電。研究團(tuán)隊(duì)將由32個(gè)制動器構(gòu)成的電子設(shè)備層，嵌入上下兩層具有防護(hù)作用的硅樹脂薄層之間。最終，他們得到的產(chǎn)品是一種輕型的、類似絲質(zhì)材料制成的柔性貼片。就像潛水衣一樣，可以彎曲和扭曲，當(dāng)穿戴者在移動時(shí)，能與穿戴者的皮膚一直保持接觸。

目前，研究人員已根據(jù)不同的身體部位，測試了多種由原型改造的不同形狀和大小的觸覺貼片，例如為手背設(shè)計(jì)了圓形的貼片，為上背部設(shè)計(jì)了X形的貼片。

在一項(xiàng)展示中，一個(gè)下臂截肢者利用假肢抓住了一杯啤酒。假肢的手指上都裝有傳感器，能將信息傳遞給截肢者上手臂的觸覺貼片，讓他獲得機(jī)械手臂握住啤酒杯的觸覺。

◎ 來源|北京日報(bào)