科技/有片| 柔性机器人袖套利用气囊提供更佳虚拟触感

[星岛综合报道] 为了让虚拟实境（VR）环境更显真实，能在虚拟世界中感受到触觉的体验无疑是很重要的。一种特殊的袖套或许很快就能实现这一点，并透过空气而非电动摩打来提供触觉回馈。

目前大多数触觉回馈系统中，触碰的感觉主要透过一组小型摩打式致动器来实现，这些致动器会对皮肤进行振动。根据振动的强度、持续时间及顺序，可以模拟如轻敲、抚摸或挤压等感觉。

另一种替代方案则是用重量更轻、结构更简单且能效更高的充气弹性体袋取代摩打。这些气动致动器通过选择性充气和膨胀来模拟触感，当它们膨胀时会向下压迫皮肤。

为了在充气时提供足够的向下压力，致动器需要防止向其他方向膨胀。因此，这类系统通常被集成到带有刚性部分的相对笨重的外骨骼中，以引导气囊的膨胀方向。

这正是 Haptiknit 系统的特点所在。该系统由史丹福大学教授Allison Okamura领导的团队开发，并与麻省理工学院（MIT）的研究人员合作完成。

目前的原型是一款袖套，内含总共八个气动致动器，分为两排各四个。每个气囊可透过一根连接到臂部的小型电池供电帮浦的细管单独充气和放气。

袖套的主要部分由尼龙和棉纤维编织而成。而在放置致动器的圆盘形区域，则额外加入了热塑性纤维。当编织过程完成后，研究人员对这些区域加热，促使热塑性纤维熔化并在冷却时硬化，形成刚性壳体以容纳致动器，进而引导其膨胀方向朝向穿戴者的皮肤。

Allison Okamura教授表示：“柔性机器人领域的一大挑战在于如何将硬性材料与柔性材料结合在一起，它们往往容易分层脱落。但是，将这些纤维编织到一起后，可以实现硬性部分与柔性部分的完全无缝过渡，因为它是一块连续的织物。”

在技术评估中，研究团队用 Haptiknit 袖套和一组类似的八个摩打致动器对32位志愿者进行测试。结果显示，使用 Haptiknit 系统时，受测者更能准确辨别手臂上虚拟轻触的位置。

此外，这款袖套还成功模拟了虚拟抚摸的感觉，通过按顺序激活气囊逐一实现。更重要的是，参与者表示该设备舒适且易于使用，这项技术未来或许可以应用于 VR 之外的其他领域。

图片：MIT Self-Assembly Lab

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