Искусственная кожа поможет усилить ощущения от виртуальной реальности (ВИДЕО)

Ученые разработали мягкую искусственную кожу, которая обеспечивает гаптическую (осязательную) обратную связь и — благодаря механизму обратной связи — имеет возможность мгновенно адаптироваться к движениям владельца.

Сферы применения этой технологии варьируются от медицинской реабилитации до виртуальной реальности, сообщает пресс-служба Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Швейцария).

Ощущение прикосновения играет важную роль в том, как люди воспринимают окружающий мир и взаимодействуют с ним. Технология, способная воспроизводить наше ощущение прикосновения, может значительно улучшить интерфейсы взаимодействия человека с компьютерами или управляемыми роботами, отмечают ученые.

Система мягких датчиков и механизмов позволяет искусственной коже, например, приобретать точную форму запястья и обеспечивать тактильную обратную связь в виде давления и вибрации. Тензодатчики непрерывно измеряют деформацию кожи, так что тактильная обратная связь может быть настроена в реальном времени для получения максимально реалистичного ощущения прикосновения, отмечают исследователи.

Впервые мы разработали полностью мягкую искусственную кожу, в которую интегрированы как датчики, так и исполнительные механизмы, — отмечают ученые. — Это дает нам возможность управления по замкнутому контуру, что означает, что мы можем точно и надежно модулировать вибрационную стимуляцию, которая ощущается пользователем. Это идеально подходит для, например, проверки проприоцепции (способность чувствовать части тела в пространстве — ред.) пациента в медицинских целях.

Искусственная кожа содержит мягкие пневматические приводы, образующие слой мембраны, который можно надувать, закачивая в него воздух. Электроприводы могут быть настроены на разное давление и частоты (до 100 Гц или 100 импульсов в секунду). Кожа вибрирует, когда слой мембраны надувается и быстро сдувается.

Слой датчика располагается поверх слоя мембраны и содержит мягкие электроды, изготовленные из смеси жидкого галлия. Эти электроды непрерывно измеряют деформацию кожи и передают данные на микроконтроллер, который использует эту обратную связь для точной настройки ощущений, переданных пользователю в ответ на его движения и изменение внешних факторов.

В настоящее время эту технологию протестировали на пальцах пользователей и продолжают совершенствовать.

Следующим шагом будет разработка полностью износостойкого прототипа для использования в реабилитационных целях, виртуальной и дополненной реальности, — отмечают исследователи. — Прототип будет также опробован в нейронаучных исследованиях, где он может быть использован для стимуляций человеческого тела в экспериментах с магнитным резонансом, в которых исследователи изучают динамическую активность мозга.

Напомним, несколько лет назад американские ученые изобрели «вторую кожу», которую можно использовать для дозировок определенных видов лекарств и защиты натуральной кожи от солнечных лучей.