Искусственное осязание
Вкупе со слухом и зрением, осязание играет важную роль в том, как мы воспринимаем и взаимодействуем с окружающим миром. А искусственная кожа, разработанная учёными из Швейцарии, способна воспроизводить наше чувство осязания и может значительно улучшить интерфейс «человек-компьютер» для приложений виртуальной реальности и медицинской реабилитации.
Система мягких датчиков и исполнительных механизмов позволяет искусственной коже соответствовать форме кисти пользователя и обеспечивает тактильную обратную связь в виде давления и вибрации.
Датчики непрерывно измеряют деформацию кожи, так что тактильная обратная связь может быть скорректирована в режиме реального времени, создавая максимально реалистичные тактильные ощущения.
Искусственная кожа содержит мягкие пневмоприводы, образующие мембранный слой, который можно надуть. Приводы могут быть настроены на различные давления и частоты (до 100 Гц). Кожа вибрирует, когда мембранный слой быстро надувается и спускается. Сенсорный слой расположен поверх мембранного и содержит мягкие электроды, изготовленные из смеси жидкого и твердого галлия. Эти электроды непрерывно измеряют деформацию кожи и отправляют данные в микроконтроллер, который использует эту обратную связь для точной настройки ощущения, передаваемого пользователю в ответ на движения пользователя и изменения внешних факторов.
Искусственную кожу можно растянуть в четыре раза по сравнению с первоначальной длиной до миллиона циклов. Это делает её особенно привлекательной для ряда приложений. На данный момент ученые проверили кожу на пальцах пользователей и продолжают совершенствовать технологию.
По словам учёных, следующим этапом их работы будет создание полностью носимого прототипа для приложений в реабилитации, виртуальной и дополненной реальности. Прототип также будет испытан в нейробиологических исследованиях, где он может быть использован для стимуляции человеческого организма, в то время как исследователи изучают динамическую активность мозга в экспериментах с магнитным резонансом.
Статья Sonar et al. Closed-Loop Haptic Feedback Control Using a Self-Sensing Soft Pneumatic Actuator Skin опубликована в журнале Soft Robotics.
Елена Панасюк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EPFL: Artificial skin could help rehabilitation and enhance virtual reality.