虚拟女友也能摸!新研究发表在Nature上,实现排名第一的玩家场景还记得《头号玩家》里,男女主角在虚拟世界里约会吗?女主只是轻轻一碰,男主瞬间感觉到一股“电流”遍及全身。他已经分不清虚拟世界和现实世界的区别了。虽然电影里的VR设备已经不新鲜了,但这种触感看起来还是很科幻的,不经过10年、20年的研究似乎很难实现。但现在,我们可能不必等那么久。香港城市大学和西北大学的研究人员使用了一种皮肤贴片系统,它不仅可以让你感受到远方亲人的触感,还可以让你触摸到远方的亲人。当然,VR游戏中的人和物也是可以感受和感知的。你有什么大胆的想法吗?日本有个游戏叫VRWhatFriends?而且这款设备完全不需要复杂的插电供电,只需要无线信号就可以驱动,辐射强度也在美国FDA规定的范围内,完全不用担心安全问题.这项研究也出现在最新一期的《自然》杂志上。无线供电控制,实现毫米级触觉反馈皮肤是一个神奇的生物系统,表面布满了传感器,人与外界的身体接触完全取决于它们。为了让皮肤有触感,团队开发了数百个功能部件,其中最核心的部分就是执行器。每个执行器仅重1.4克,直径为12-18毫米(钉子大小),厚度为2.5毫米。它由两部分组成,密封在丙烯酸底座中的铜线圈和安装在聚合物上的永磁体。当有电流通过线圈时,磁铁以与电流相同的频率振动,对皮肤的不同点施加压力,在不同位置引起毫米级的触觉反馈,使皮肤产生触感。在他们的研究成果中,32个致动器排列在一个皮肤上,可以单独控制以产生更精细的触觉反馈。这些组件封装在一层薄薄的合成橡胶中,厚度为3毫米,并覆盖有硅树脂。它不仅透气,而且可重复使用,即使弯曲甚至扭曲也不会影响功能。更重要的是,这个组件中还有芯片级集成电??路和天线,可以通过无线方式对其进行控制和供电。这解决了目前所有类似设备都被电线束缚的尴尬局面。根据论文中披露的数据,无线信号的传输范围为直径一米,比以往最先进的技术扩大了10倍。而且,驱动执行器的能量并不高,仅1.75毫瓦的功率就能引起明显的震动感。通常由直流驱动的执行器需要大约100毫瓦的功率才能产生相同级别的振动。这样的设备,应用范围并不局限于VR领域。在论文中,他们还对该系统进行了测试,以进一步证明该技术在实际应用中的可能性。在第一个实验中,一个女孩与她的祖母进行了视频通话。只需要触摸屏幕,外婆就可以通过手臂上的设备感受到孙女的触感。在第二个实验中,一个下臂被截肢的人的上臂有一个贴片,当他用假臂抓住一个物体时,他感觉自己确实是在用手抓住这个物体。在第三个实验中,当一个人在玩格斗游戏时,贴在他的身上。当他在游戏中的角色受到攻击时,身体相应的部位也会产生共鸣。34位合作者,其中两位来自中国。本研究共有34位作者,横跨机械工程、材料科学、生物医学、物理学和化学等领域。根据EurekAlert的说法,该团队花了大约两年的时间来开发该设备。有两位共同作者,分别是来自香港城市大学的于欣格和谢兆谦。除了香港城市大学,他们的研究单位还有大连理工大学和西北大学。余欣阁现为香港城市大学生物医学工程学系助理教授、博士生导师。2009年毕业于电子科技大学,2009-2015年西北大学与电子科技大学联合培养攻读博士学位。谢兆谦,毕业于大连理工大学,获博士学位。2013年于西北大学从事博士后研究,现为香港城市大学研究员。该研究还有两位通讯作者,西北大学黄永刚教授和JohnA.Rogers教授。其他研究人员分别来自美国伊利诺伊大学香槟分校、宾夕法尼亚州立大学和亚利桑那大学、英国布里斯托大学、清华大学和山东大学。研究仍在进行中首先,人体皮肤可以检测到亚毫米级的触摸,但设备中的执行器直径为12-18毫米,厚度为2.5毫米,相比之下差距不小。他们提出了一种使设备小型化的方法,在模拟测试后,他们相信可以将执行器的直径和厚度减小十到三十倍。其次,每个执行器都是由一组5毫安左右的电流驱动,高于消费电子,没有办法更好的散热,也会影响性能和用户体验。最后,优化后的执行器虽然只需要1.75毫瓦的功率,但整体功耗也非常大。如果想持续无线控制这个平台,在实践中还有很多困难需要克服。但即使还有很大的提升空间,Nature的这项研究也描绘了一种新的可能性:真实的VR体验不再只是在斯皮尔伯格的电影里,不是吗?不仅是科幻电影,对整个VR行业的发展也有很大的影响。至少从VR游戏的交互性来看,会上升到一个新的高度。说到这里,真的不得不提一下邻国岛国的那些VR游戏,都加入了这个技术,好吗?你怎么认为?论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1687-0
