研究人員推出使用軟機器人和3D列印製作的VR觸覺手套

近日，加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員正在使用3D列印和軟機器人開發智能手套，從虛擬現實環境向用戶提供觸覺反饋。目前，該手套正處於原型階段，但創新的機器人手套已被成功地用於模擬演奏虛擬鋼琴。

隨著虛擬現實遊戲和環境變得越來越現實，觸覺反應成為了一個落後的領域。目前，大多數觸覺反饋是以振動式遙控器的形式出現的，當用戶在VR世界中遇到某些東西時，會發出嗡嗡聲。

顯然，這種簡單的反饋並不像虛擬現實視覺方面那麼細微，而且可以從經驗的沉浸中脫穎而出。加州聖地亞哥研究員Jurgen Schulze說：「他們不現實。你不能觸摸任何東西，或者當你按下按鈕時感到抵觸。」

現在，Schulze和一批專門的研究人員希望通過一種重要的方式將觸覺融入虛擬現實中。他補充說：「從觸覺的角度來看，我們正在努力讓用戶感覺到他們處於現實環境中。」

加州大學聖地亞哥分校團隊最近在加利福尼亞州伯林格姆的電子成像、虛擬現實工程現實會議上展示了他們的工作，參加者無疑對他們之前的機器人手部配件留下了深刻的印象。

與其他現有的將觸覺融入虛擬現實的努力不同的是，他們經常依賴於龐大而重的材料，如金屬。而加州聖地亞哥的項目使用更輕、更靈活的軟機器人來製作VR手套。

據悉，機器人手套由三個主要部分組成：Leap Motion感測器，能夠檢測使用者的手的位置；用於控制手套運動的流體控制板，以及根據使用者如何在VR世界中移動他或她的手而設計的充氣或放氣的柔軟機器人部件。通過緊縮或膨脹有效地模仿了現實生活中觸動某物的觸覺。

加州大學聖地亞哥分校雅各布工學院的機械工程教授Michael Tolley說：「雖然這是第一個原型，但效果令人驚訝。」

柔軟的機器人組件本身屬於「Mckibben肌肉」的類別，被稱為「用編織纖維覆蓋的乳膠室」。所有三個手套組件一起工作，機器人肌肉在用戶移動手指時做出響應。

對於VR手套的外骨骼，研究人員3D列印了手套的模具。該團隊表示，通過3D列印的模具，製造和批量生產設備將更容易。對於原型手套，使用配有尼龍搭扣的硅橡膠作為外骨骼。

為了測試VR手套，該研究團隊邀請了十五名用戶（其中兩名是VR專家）嘗試玩虛擬鋼琴。正如我們在演示視頻中可以看到的那樣，手套被鏈接到顯示虛擬的手與鍵盤實時交互的計算機顯示器。最後，測試用戶對反饋的質量感到驚訝，並指出手套的反應程度如何。

目前，工程師團隊正在努力改善其VR手套設計，並希望使其更輕、體積更小，當然更便宜。Tolley總結道：「我們的最終目標是創建一個能夠在VR中提供豐富經驗的設備，你可以想像它被用於手術和視頻遊戲，以及其他應用程序中。」

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