Ученые из Института интеллектуальных систем Макса Планка изобрели компактные носимые устройства, которые обеспечивают насыщенные, выразительные и приятные тактильные ощущения, которые выходят далеко за рамки жужжащих вибраций современных потребительских устройств. Команда опубликовала свои выводы в журнале Advanced Science.
Человеческая кожа может чувствовать широкий спектр ощущений, таких как легкое сжатие, быстрые нажатия или стук сердцебиения. Напротив, телефоны, игровые контроллеры и часы часто выдают только вибрации, чтобы привлечь внимание пользователя. К сожалению, эта внезапная быстрая дрожь ощущается иначе, чем большинство повседневных тактильных взаимодействий, и она может быстро начать раздражать.
Исследователи из MPI-IS в Штутгарте разработали накожные электрогидравлические (CUTE) носимые устройства, которые значительно расширят тактильные ощущения, которые могут создаваться будущими потребительскими товарами.
Носимые устройства CUTE работают на электричестве и могут производить замечательный спектр тактильных ощущений, включая нажатие на кожу, медленное и успокаивающее прикосновение и вибрации на самых разных частотах, от низких до высоких. Таким образом, этот новый подход к носимой тактильной обратной связи предлагает беспрецедентный контроль над тактильными ощущениями, которые могут быть представлены пользователям.
Эти носимые устройства CUTE были впервые разработаны междисциплинарной группой исследователей MPI-IS из отдела тактильного интеллекта под руководством Кэтрин Дж. Кюхенбекер и отдела робототехнических материалов под руководством Кристофа Кеплингера.
Команда разработала новые гидравлически усиленные самовосстанавливающиеся электростатические (HASEL) искусственные мышцы для создания носимых устройств с уникальной способностью общаться с осязанием пользователя. При подаче напряжения мягкий привод, расположенный в центре устройства, расширяется пропорционально напряжению.
Это расширение позволяет устройству устанавливать и отключать контакт с кожей, как если бы человек тянулся, чтобы коснуться запястья пользователя. Изменение напряжения с течением времени позволяет свободно настраивать тактильную обратную связь для предоставления различных типов тактильных ощущений в соответствии с желаемым тактильным опытом. Устройства CUTE компактны, бесшумны, безопасны и энергоэффективны, и они остаются прохладными во время работы.
Будущие направления применения устройств CUTE включают носимые вспомогательные технологии для управления, создания тактильных ощущений для улучшения дополненной или виртуальной реальности , а также дополнительную звуковую и визуальную обратную связь в громких или визуально сложных ситуациях.
Тактильные ощущения, создаваемые устройством, могут передавать самые разные ощущения: от успокаивающих до возбуждающих, например, поглаживание или щекотание кожи, ощущение сердцебиения и даже включение и выключение двигателя.
Примечательно, что пользователи воспринимают почти все его тактильные сигналы как приятные: единственное ощущение, которое они не нашли приятным, была непрерывная высокочастотная вибрация, подобная той, что производят многие из современных потребительских устройств. Кроме того, пользователи могут идентифицировать различные кожные сигналы с почти идеальной точностью, что подчеркивает еще одно преимущество устройств CUTE перед обычно используемыми электромагнитными приводами.
«Наши устройства CUTE демонстрируют возможность создания легких носимых систем, обеспечивающих приятную и выразительную тактильную коммуникацию. В будущем эта технология может быть применена к более крупным областям тела, создавая более сложные ощущения и даже изучая человеческое восприятие тактильных сигналов, которые ранее было трудно создать», — говорит Наталия Санчес, аспирантка MPI-IS и первый автор публикации.
