Pierścień inspirowany origami

fot. pixabay

Naukowcy z Uniwersytetu Sungkyunkwan, École Polytechnique Fédérale w Lozannie i Politechniki Stambulskiej opracowali urządzenie noszone, które może pozwolić użytkownikom na realistyczne odczuwanie wrażeń dotykowych w wirtualnej rzeczywistości.

Inspirowany origami pierścień, opisany w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Electronics, mierzy siły działające na skórę użytkownika, naciskając na jego palec, aby wywołać określone doznania.

- Noszone interfejsy człowiek-maszyna mogą zapewnić immersyjne, wielozmysłowe interakcje, przekształcając przedmioty codziennego użytku w inteligentne urządzenia haptyczne VR/AR - napisali Sunju Kang, Mustafa Mete i ich współpracownicy w swoim artykule - Jednak rozwój dotykowych urządzeń noszonych z kinestetycznym sprzężeniem zwrotnym pozostaje ograniczony ich rozmiarem i wagą, co ogranicza mobilność i komfort. Nasz pierścień haptyczny o wadze 18 gramów zapewnia możliwość wykrywania siły i sprzężenie zwrotne 3 DoF.

Lekkie urządzenie jest przymocowane do złożonej geometrycznej struktury inspirowanej sztuką składania papieru, jaką jest origami. Struktura ta pozwala skutecznie wykrywać siły nacisku i przemieszczenia działające na skórę, zapewniając realistyczne wrażenia dotykowe.

- System posiada inspirowaną origami podstawę strukturalną, która zapewnia efektywne i kompaktowe przenoszenie siły oraz miękką powłokę czuciową, zdolną do jednoczesnego wykrywania sił ścinających i normalnych - napisali autorzy - Powłoka czuciowa powstaje poprzez połączenie zoptymalizowanej pod kątem topologii, laserowo naniesionej warstwy o mikrostrukturach piramidalnych z warstwą czterech pikseli rezystancyjnych, które zapewniają liniową czułość i szybki czas reakcji.

Pierścień haptyczny integruje w sobie cztery czujniki, które zmieniają opór elektryczny pod wpływem nacisku lub ugięcia, a także miękkie siłowniki pneumatyczne wykorzystujące ciśnienie powietrza do poruszania pierścieniem w sposób wywołujący specyficzne doznania dotykowe. Aby śledzić ruchy palca użytkownika, naukowcy wykorzystali elastyczne i zginające się czujniki, drukowane metodą atramentową.

W przyszłości urządzenie może zostać udoskonalone i wdrożone w rzeczywistych warunkach, potencjalnie wzbogacając wrażenia z gier, a także szkolenia zawodowe i praktyki rehabilitacji medycznej. Ponadto może zainspirować rozwój podobnych urządzeń haptycznych, które utorują drogę do coraz bardziej immersyjnych i realistycznych doświadczeń cyfrowych.

(rr)