卡内基梅隆大学研发全新可穿戴电子设备 可无缝衔接虚拟与现实世界的体验

盖世汽车讯 沉浸于虚拟与增强现实世界不仅能带来炫酷的娱乐体验，而且有助于制造业、医疗业等领域提升运营效率。然而，当这项技术将人类迅速带入虚拟世界时，其硬件设备的笨重与僵硬同样会轻易地让用户意识到：你并非真正置身美国职业高尔夫球（PGA）巡回赛挥杆，也并非正在为手术做准备。

图片来源： 卡内基梅隆大学

据外媒报道，受Softbotics启发，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）软机器实验室（Soft Machines Lab）的研究人员正在研发可穿戴电子设备，以通过具备自然触感的硬件来增强感官。

发表于期刊《自然电子（Nature Electronics）》的一篇论文阐释了柔性皮肤佩戴式触觉界面是如何无缝衔接虚拟与现实世界的体验，并且避免非必要干扰的。卡内基梅隆大学机械工程学教授、软机器实验室主任Carmel Majidi表示：“我们正在打造无感式技术。这种技术旨在辅助人类，既不会造成干扰，也不会造成过多的认知负担，更不会侵占我们生活中其他需要全神贯注的领域。”

这款无线、柔性、轻量且可贴肤佩戴的触觉界面装置，大小约如顶针，能通过十一种独特的多向运动与佩戴者进行交互。其动力源自柔性蛇形结构的形状记忆合金（SMA）致动器，环氧树脂探针作为致动器与用户之间的隔离层，可防止SMA产生的热量接触皮肤。

“通常情况下，如果要模拟不同动作，就需要多个致动器。而我们仅用单个致动器就实现了极其丰富的触觉反馈，这使得设备更坚固且用途更广泛，”Majidi解释道。

为了演示该设备的多功能性，研究团队在三种不同的场景中对其进行了测试：

1. 虚拟现实：佩戴VR头显设备的用户在与虚拟物体交互时，能够获得真实的物理触感反馈。

2. 日常活动：当设备与摄像头同步时，用户可以在可穿戴设备的指引下将画作悬挂在墙面指定位置。差异化的轻触模式取代了悬挂家居装饰时通常会用到的烦人的语言指令：“高些！低些！往左移！”

3. 物体识别：用户在蒙眼状态下，可通过可穿戴设备的方位提示，定位桌上特定物品的位置。该演示过程彰显了触觉界面设备增强视障患者感知能力的潜力。

Majidi表示：“可扩展性、多功能性、快速的反应时间、隐蔽性，以及跨越语言与文化障碍的能力，使我们的触觉反馈设备成为一种普适且易获取的解决方案。”

该团队期待这项技术能为日常生活带来显著益处。他们计划继续开发其在可穿戴人机界面等其他领域的应用。未来，它或许能让人类教机器人演奏乐器或完成精密的手术——反之亦然。