新触觉设备可在虚拟现实世界中模拟真实触感

　　当前的虚拟现实系统可以创建身临其境的视觉体验，但很少能使用户真正感觉到任何东西，特别是墙壁、设备和家具。但是，4月29日，有消息称，卡内基梅隆大学开发了一种新设备，可使用多条附着在手和手指上的琴弦来模拟障碍物和重物的感觉。

卡内基梅隆大学开发的一种新设备使用多根连接在手和手指上的绳子来模拟虚拟现实环境中障碍物和重物的感觉。图片来源：卡内基梅隆大学

　　例如，当用户的手靠近虚拟墙壁时，通过锁定琴弦，该设备可模拟触摸墙壁的感觉。类似地，弦线机制使人们可以感觉到虚拟雕塑的轮廓、当他们推压家具时可以感觉到阻力。

　　研究人员Cathy Fang说，“这种肩扛式装置利用弹簧加载的弦来减轻重量，消耗更少的电池电量并保持较低的成本。墙壁、家具和虚拟角色等元素是构建沉浸式虚拟世界的关键，而当代VR系统仅能使手动控制器振动。在对该新型多弦设备的用户评估中发现，它比其他触觉技术更为现实，这种体验会带来惊喜，例如当你与栏杆互动并且可以将手指缠绕在栏杆上时，你会感觉到这种触感，或者探索诸如雕像之类的不规则物体的感觉也很有趣。”

　　先前，其他研究人员已经使用琴弦在虚拟世界中创建触觉反馈，但是通常他们使用电机来控制弦线。而在此次研究中电动机对研究人员不起作用，他们设想一个新的系统，既轻便足以被用户佩戴，又可以让消费者负担得起。

　　于是该小组使用弹簧加载的卷收器（类似于钥匙链或ID徽章中的那些）代替了马达，他们还增加了一个棘轮机构，可以通过电控闩锁快速锁定，弹簧而不是电动机使琴弦绷紧，只需少量的电能即可接合闩锁，因此该系统具有能源效率，并且可以依靠电池供电。

　　研究人员对多种不同的琴弦和琴弦位置进行了实验，最终得出结论，将一根弦连接到每个指尖，一根弦连接到手掌和一根腕部提供了最佳的体验，当感觉到用户的手靠近虚拟墙壁或其他障碍物时，棘轮按适合那些虚拟物体的顺序啮合。研究人员估计，整个设备的重量不到10盎司，量产版本的价格不到50美元。

　　Fang表示，该系统将适用于涉及与物理障碍物和物体（例如迷宫）互动的VR游戏和体验，它也可能用于参观虚拟博物馆，而且，在并非总是能够亲自拜访零售店的时代，也可以使用它在家具店购物。

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