“表皮VR”系統(tǒng)可用于下臂截肢者測(cè)量其仿生手的握力

該實(shí)驗(yàn)性技術(shù)由美國(guó)西北大學(xué)和香港城市大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)，結(jié)合了一種薄、柔軟、靈活且略微發(fā)粘的彈性體貼劑，該貼劑可以暫時(shí)粘附在用戶的皮膚上。

研究人員在該貼片中嵌入了一組無(wú)線供電，無(wú)線控制的盤(pán)狀電子執(zhí)行器。目前，一個(gè)15 x 15厘米（5.9英寸）的原型機(jī)包含32個(gè)這樣的設(shè)備。研究人員希望隨著執(zhí)行器的尺寸變小，有可能將更多的設(shè)備包裝到給定的區(qū)域中。

他們的想法是，當(dāng)表皮VR貼片被激活時(shí)（諸如VR游戲），某些執(zhí)行器會(huì)在穿戴者的皮膚上振動(dòng)，從而刺激該人在特定區(qū)域的觸覺(jué)。每個(gè)執(zhí)行器都設(shè)計(jì)為以每秒200個(gè)循環(huán)的速度產(chǎn)生最大的共振，這是人體皮膚表現(xiàn)出最大靈敏度的頻率。

使用智能手機(jī)或平板電腦上的觸摸屏界面，一個(gè)人也可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制另一個(gè)人的貼片。例如，如果“發(fā)件人”用手指在其屏幕上跟蹤X，則“收件人”會(huì)感覺(jué)到X被跟蹤到了貼片下方的皮膚上。一旦進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，希望該功能可以允許視頻聊天參與者通過(guò)他們的設(shè)備進(jìn)行虛擬觸摸。此外，該系統(tǒng)已用于允許下臂截肢者測(cè)量其仿生手的握力。

研究人員首先在美國(guó)陸軍老兵加勒特·安德森（Garrett Anderson）假肢的指尖上安裝壓力傳感器，然后在他殘留的手臂殘端上放置了一個(gè)表皮VR貼片。當(dāng)他隨后用手抓住物體時(shí)，傳感器會(huì)相應(yīng)地激活貼片中的執(zhí)行器-手指施加的壓力越大，執(zhí)行器振動(dòng)就越大。這使他感覺(jué)到手在手臂內(nèi)的牢固程度。

西北航空教授John A. Rogers表示：“我們利用在伸縮式電子和無(wú)線電力傳輸方面的知識(shí)，將先進(jìn)的架構(gòu)整合在一起，構(gòu)成了包括微型執(zhí)行器在內(nèi)的大量組件，這些組件被設(shè)計(jì)為與皮膚相關(guān)的可穿戴設(shè)備?！痹撗芯颗c黃永剛教授一起進(jìn)行?！拔覀冋J(rèn)為這是一個(gè)很好的起點(diǎn)，可以自然地?cái)U(kuò)展到全身系統(tǒng)以及成百上千的離散可編程致動(dòng)器。”

編輯：hfy