新型可穿戴設(shè)備感知能力媲美人類(lèi)觸覺(jué)
科技日?qǐng)?bào)訊(記者 劉霞)美國(guó)西北大學(xué)科學(xué)家在近日出版的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表一項(xiàng)研究成果，宣布研制出全球首款達(dá)到“人類(lèi)觸覺(jué)分辨率”的新型可穿戴設(shè)備。該設(shè)備能精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)人類(lèi)指尖的感知能力，在清晰度、細(xì)節(jié)與響應(yīng)速度方面均可媲美人類(lèi)的真實(shí)觸感。
這款名為VoxeLite的設(shè)備輕薄柔軟，如繃帶般貼合于指尖，在虛擬觸摸中還原真實(shí)觸感。團(tuán)隊(duì)表示，VoxeLite將高空間分辨率與舒適佩戴體驗(yàn)相結(jié)合，有望徹底改變?nèi)藱C(jī)交互方式，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)、視障輔助技術(shù)、增強(qiáng)觸控界面等領(lǐng)域的革新。
盡管高清視頻與立體音頻技術(shù)已發(fā)展數(shù)十年，數(shù)字觸覺(jué)反饋卻長(zhǎng)期停滯于簡(jiǎn)單的手機(jī)振動(dòng)模式，難以還原指尖所能感知的豐富信息。團(tuán)隊(duì)比喻道，正如早期電影因幀率不足導(dǎo)致動(dòng)作卡頓；或早期顯示器因像素過(guò)低呈現(xiàn)模糊畫(huà)面。當(dāng)前觸覺(jué)設(shè)備正面臨類(lèi)似的時(shí)空分辨率瓶頸，而VoxeLite首次實(shí)現(xiàn)了與人類(lèi)觸覺(jué)系統(tǒng)相匹配的空間與時(shí)間分辨率，是觸覺(jué)領(lǐng)域的重要突破。
該設(shè)備的核心技術(shù)在于嵌入了密集排列的微型可控節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)由橡膠圓頂、導(dǎo)電層與內(nèi)置電極構(gòu)成，通過(guò)靜電吸附原理精準(zhǔn)調(diào)控對(duì)皮膚的按壓力度——高壓模擬粗糙表面，低壓呈現(xiàn)光滑觸感。在最密集版本中，節(jié)點(diǎn)間距僅約1毫米，有效覆蓋人類(lèi)觸覺(jué)受體感知范圍。
VoxeLite具備兩種工作模式：主動(dòng)模式下，節(jié)點(diǎn)每秒可完成800次伸縮，在平滑屏幕上生成虛擬紋理；被動(dòng)模式下，其超薄材質(zhì)幾乎不影響真實(shí)觸覺(jué)。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，佩戴者識(shí)別虛擬方向模式的準(zhǔn)確率達(dá)87%，辨別皮革、燈芯絨和毛圈布等真實(shí)織物材質(zhì)的準(zhǔn)確率為81%。
展望未來(lái)，團(tuán)隊(duì)期待將這項(xiàng)技術(shù)與智能設(shè)備深度融合，就像藍(lán)牙耳機(jī)解放雙耳，VoxeLite或?qū)⒆屍交聊换癁榱Ⅲw觸控界面。屆時(shí)網(wǎng)購(gòu)者可觸摸面料質(zhì)感，視障人士能讀取觸覺(jué)地圖，游戲玩家更能感受橡皮筋的張力與巖壁的粗糲。
