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我國學(xué)者成功研發(fā)新型觸覺電子皮膚

時間:2019-12-13來1源:科技日報 作者:佚名

科技日報訊 (記者張強(qiáng))皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng)。記者近日獲悉,香港城市大學(xué)參與的跨院校研究團(tuán)隊(duì),成功研發(fā)出一套“皮膚集成的觸覺界面”系統(tǒng)。這套以皮膚為媒介的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)系統(tǒng),可以通過緊貼皮膚的無線致動器,將能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械動能,將觸覺刺激傳送到人體。該研究成果最近發(fā)表在《自然》上。

據(jù)介紹,虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要通過視覺和聽覺刺激來創(chuàng)造體驗(yàn),但相比眼睛和耳朵,皮膚是人體面積最大的感官系統(tǒng),因此透過觸覺感應(yīng)外界環(huán)境,效果更好。

論文第一作者、香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系助理教授于欣格博士說:“我們的目標(biāo)是研發(fā)出媲美真人皮膚的電子皮膚。與市面上同類設(shè)備相比,這個新系統(tǒng)十分輕薄,可以緊貼皮膚,而且不需要電線和電池。”

這套系統(tǒng)采用了新的材料、結(jié)構(gòu)、能量傳輸策略和通訊方案。研究團(tuán)隊(duì)將700余個功能組件組成厚度小于3毫米的柔韌皮膚器件,包括輕薄柔軟且可拉伸的內(nèi)層,可以緊貼皮膚;由硅膠保護(hù)的功能層,里面有無線控制系統(tǒng)及互相連接的致動器;透氣布料外層,可直接結(jié)合到可穿戴衣物上。

于欣格介紹:“提供觸覺震動的常規(guī)致動器,需要用100毫瓦左右的功率傳輸信息,但我們以射頻技術(shù)(RF)供電,只需低于2個毫瓦的功率便能傳輸信息,并產(chǎn)生同等的機(jī)械震動,解決了無線低功耗能量傳輸?shù)碾y題,顯著提高了這套系統(tǒng)的操作距離。”

據(jù)了解,這項(xiàng)研究成果不但可應(yīng)用在社交媒體及電子游戲上,也可以幫助義肢使用者透過觸覺感應(yīng)外在環(huán)境,提供反饋,甚至擴(kuò)展到臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的相關(guān)虛擬場景。

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