人工触觉的现在与未来

2018-12-14 10:12

6.与虚拟现实和增强现实的集成

头戴式虚拟现实显示器以及相关的移动跟踪和创造性虚拟现实内容的开发最近引起了对使用触觉来提高虚拟体验的质量和可访问性的极大兴趣。事实上，缺乏逼真的触觉反馈是虚拟现实中物体接触和操纵过程中沉浸感的重要障碍 - 达到一个非常引人注目（图形化）渲染的虚拟物体，看到你的手指靠近它，感觉......非常令人失望。没有。虚拟现实的咒语被打破了。在这里，我们探索已经成功使用或正在开发的触觉相关方法，以增强与虚拟世界的互动（图9）。

人工触觉的现在与未来

6.1、遭遇型触觉设备

遇到类型的触觉设备产生物理环境，供用户直接用他或她的整个手探索，而不是依靠用户来保持他们通过其接收触觉反馈的中间设备。前一节中描述的活动表面属于此类别，但要将遇到的触觉设备与虚拟现实无缝集成，还有很多工作要做。使用具有虚拟现实的遇到型触觉设备的主要原因之一是人类用户将看到图形呈现的环境，而不是触觉设备。这意味着触觉设备不需要具有任何逼真的物理外观并且仅需要在接触点处感觉正确。然而，这提出了重要的感测和控制挑战：当手接近物体时预测用户将想要触摸虚拟环境的位置，使得触觉设备可以根据需要定位和塑造自身以便提供期望的触觉体验。

6.2、假性触觉错觉

寻求使用触觉错觉和视觉系统的总体优势来创建带有被动道具和视觉反馈的触觉反馈。这种假触觉反馈可以用来表示对摩擦力、刚度、尺寸和重量的感知。研究人员还寻求将视觉触觉幻象与主动触觉反馈系统结合起来。通过视觉反馈的伪触觉在增强皮肤主动触觉反馈以增加僵硬度方面是有效的。使用单点、欠驱动的触觉装置的空间操作被增强了视觉-触觉反馈，以增加旋转对准的知觉。（東京大学-廣瀬·谷川·鳴海研究室）等人已积极研究在被动形状上改变单一的物理脊，以影响对表面上的凸起或其他特征的触觉感知。然而，这一空间还没有得到充分的探索，特别是与遇到的类型的形状变化的界面的集成，这可以允许许多类型的触觉探索过程。

6.3、触觉重定位

触觉重定向结合了上述遇到型触觉设备和伪触觉的概念。即使毛毡环境是平坦的，在虚拟环境中移动手的视觉表示也可以暗示曲率。该相同效果可用于显示角度信息。在本体感受中利用视觉优势使得能够使用视觉刺激来夸大头部的角位移，这可以用于重定向行走（图9b）。

人工触觉的现在与未来