Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) и Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали гаптическую перчатку для виртуальной реальности. Устройство под названием «Dextres» может похвастать необычными характеристиками: оно весит менее восьми граммов и может работать от батареек.
Несмотря на низкое энергопотребление перчатка способна создавать сопротивление до 40 ньютонов. Это соответствует силе, генерируемой четырьмя килограммами. При толщине в два миллиметра перчатка также удивительно тонкая.
«Наша цель состояла в том, чтобы создать легкое устройство, которое в отличие от существующих VR перчаток не требует громоздких экзоскелетов, помп, реле или очень толстых кабелей», − сказал Герберт Ши, глава LMTS лаборатории при EPFL.
Нужное для ее функционирования программное VR обеспечение, включая тестовую установку, было разработано исследователями из ETH Zurich.
Сверхнизкое потребление энергии
Перчатка сделана из хлопчатой бумаги и эластичных металлических полос, которые располагаются над пальцами. В нескольких точках полосы отделяются друг от друга тонкими изоляторами.
Когда пальцы владельца перчатки входят в контакт с виртуальным объектом, программное обеспечение создает разность напряжений в точках соединения металлических лент. В результате из-за электростатического притяжения они склеиваются.
Как следствие, движение пальцев блокируется, чтобы имитировать реальное сопротивление. Как только напряжение прекращается, металлические ленты снова расклеиваются и начинают плавно перемещаться относительно друг друга, так что пользователь может свободно двигать пальцами.
В настоящее время перчатка оснащена тонким кабелем для подачи энергии. Однако благодаря небольшой требовательности к напряжению и потребляемой мощности с этой задачей может справиться даже малогабаритная батарея.
«Система требует так мало мощности, потому что она не генерирует движение, а замедляет его», − объясняет Ши.
Планируется доработка продукта
Этот прототип − первый шаг в направлении настоящей гаптической симуляции. И участвующие в разработке исследователи прекрасно осознают это:
«Человеческая сенсорная связь очень сложна. Воссоздание реалистичной гаптической обратной связи представляет собой большую проблему, которая до сих пор не была в полной мере решена», − говорит Отмар Хиллигес из ETH Zurich.
В отличие от многих других гаптических перчаток, предназначенных для промышленности, этот прототип разрабатывался специально для геймеров.
«На сегодняшний день игры являются самым большим рынком. Однако есть также и множество других потенциальных применений, особенно в сфере здравоохранения, например, для обучения хирургов. Кроме того, эта технология может использоваться в области дополненной реальности», − говорит Ши.
В Цюрихе будут проведены дальнейшие испытания. Целью будущих исследований является увеличение масштаба системы при помощи проводящей ткани, чтобы эту технологию можно было использовать и для других частей тела.
Перчатка будет представлена в кругу узкопрофильных специалистов на предстоящем симпозиуме «ACM Symposium on User Interface Software and Technology».
