Научно-исследовательский институт электроники и телекоммуникаций (ETRI) разработал телегаптическое устройство, которое дистанционно передает тактильные ощущения в режиме реального времени, прикрепляя его к кончику пальца, как наклейку. Ожидается, что он добавит ощущение погружения в метавселенную и реальный тактильный опыт благодаря производительности и удобству использования мирового класса благодаря ультраминиатюризации.
Эта технология была опубликована в npj Flexible Electronics.
Эта технология использует уникальный образец вибрации прикосновения и текстуры. С помощью тактильных датчиков сбора и актуаторов тактильного воспроизведения люди могут ощущать текстуры практически, не касаясь объектов в реальности.
После раскрытия телегаптической технологии в апреле прошлого года ETRI удалось довести эту технологию до формы, которую можно прикрепить к пальцу, как наклейку.
Это решило проблему большого объема и низкой производительности существующих устройств тактильного воспроизведения. Для полного погружения в пользовательский опыт необходимо точное воспроизведение тактильных ощущений и текстуры, достаточно тонкое, чтобы его можно было прикрепить к коже.
Исследовательская группа использовала пьезоэлектрический элемент собственной разработки и ультратонкую гибкую подложку, чтобы точно интегрировать микроскопические датчики и приводы толщиной менее 1 мм в подложку. Подложка тонкая и гнущаяся толщиной 1/20 человеческого волоса (около 4 мкм), поэтому подходит для крепления к коже.
Композитный сенсор высокого разрешения, тонко структурированный с интервалами 1,8 мм, может ощущать тактильные паттерны в широком диапазоне частот от 1 до 1000 герц (Гц). Он продемонстрировал производительность мирового уровня, одновременно измеряя как медленно меняющееся давление (статическое давление), так и быстро меняющееся давление (динамическое давление).
В частности, это достижение позволяет измерять и воспроизводить такие материалы, как хлопок, полиэстер и спандекс, а также форму выпукло выступающих поверхностей букв и динамическое ощущение качения пластиковых стержней на кончиках пальцев. Это связано с тем, что датчик с высоким разрешением распознает даже незначительные тактильные паттерны для каждого места.
Разработанная ETRI телегаптическая технология, прикрепляемая к коже, может воспроизводить тактильные ощущения в режиме реального времени на расстоянии до 15 м с использованием связи Bluetooth. В частности, время задержки при передаче сигнала тактильных/текстурных данных составляло всего 1,55 миллисекунды (мс), а полученный и воспроизведенный сигналы совпадали примерно на 97%. Это устраняет любые неудобства при передаче сигнала.
Исследовательская группа заявила, что эта технология является результатом интеграции ультратонких очень гибких подложек, статических/динамических композитных датчиков давления с высоким разрешением; мощные, сверхмалые пьезоэлектрические приводы, обработка сигналов и управление пьезоэлектрическими датчиками/исполнительными механизмами, композитный контроль тактильных/текстурных данных и технология беспроводной связи.
Главный исследователь Хе Джин Ким из Исследовательского отдела интеллектуальных сенсоров ETRI сказал: «Благодаря легкому и гибкому накожному тактильному воспроизводящему устройству, которое можно прикрепить к коже, мы сделали шаг вперед в подготовке базовой среды для разработки высоко иммерсивных виртуальных/ контент дополненной реальности».
Исследовательская группа заявила, что в будущем они планируют инновационно улучшить производительность и форм-фактор пьезоэлектрического элемента для создания сложных тактильных и текстурных уровней, которые соответствуют реальности, сочетая не только вибрацию, но и различные тактильные стимулы.
Кроме того, они планируют внедрить более реалистичные сложные датчики и исполнительные механизмы путем дальнейшей модернизации конструкции пьезоэлектрических элементов и конструкций для повышения выходной производительности и добавления ощущений тепла и холода.
