2-й Храм-на Скале"Aml Pages"- редактора

[Jurgen]

URL:

Инженеры придумали беспроводную кожу, способную передавать ощущения прикосновения

Теперь можно потрогать другого человека издалека













Пожилая женщина общается с маленькой внучкой из другого города по видеосвязи.
В какой-то момент ребенок гладит по руке изображение бабушки на экране, и
та вздрагивает, ощутив реальные прикосновения.

Мужчина с роботизированным протезом предплечья берет по очереди стакан, маркер и смартфон, и на его лице появляется удивленная улыбка.

Теперь он может, не глядя на предметы, почувствовать их форму и отличить один от другого на ощупь — искусственной рукой.

Геймер запускает на приставке симулятор восточных единоборств. Каждый раз, когда виртуальный противник наносит успешный удар, игрок непроизвольно отдергивает «пострадавшую» часть тела — он физически чувствует «травму».

Эти ситуации — не научно-фантастические зарисовки, а демонстрация работы нового беспроводного интерфейса для виртуальной (VR) и дополненной (AR) реальностей,



разработанного китайскими и американскими учеными.

Это устройство позволяет чувствовать прикосновения как переданные из реального мира,
так и сгенерированные компьютером.

Как это работает

Интерфейс представляет собой легкий гибкий многослойный «пластырь», который можно временно наклеить на кожу.

При этом, по уверениям разработчиков, он не сминается, а принимает форму тела.

Для передачи тактильных ощущений в него встроены небольшие вибрационные моторы, устроенные довольно просто:

они состоят из медной спирали и постоянного магнита.

Когда на спираль подается ток, магнит вибрирует с частотой этого тока, что и создает ощущение прикосновения.

В существующем прототипе каждый мотор-актуатор имеет скромные, но все же существенные размеры: 12-18 миллиметров в диаметре и 2,5 миллиметра в толщину.

Весит он при этом 1,4 грамма.

Как показывают расчеты, и так небольшое устройство в будущем можно будет уменьшить еще сильнее:

без потерь в силе вибрации оно может быть размером 1,2 миллиметра.

Для работы нынешняя конструкция требует всего пары милливольт на мотор, в то время как для ранее разработанных аналогов этот показатель был в полсотни раз выше.







Haptic Skin: A virtual sense of touch

Главная особенность нового «тактильного передатчика»
— ему не нужны проводное подключение и встроенный аккумулятор.

Энергию для работы устройство получает «по воздуху» от внешнего источника с помощью основной и промежуточной (усиливающей входящий ток) спиралей индуктивности.

Эта технология — она схожа с беспроводной зарядкой смартфонов — позволяет передавать энергию на расстоянии около метра,

а аккумулятор с передающей спиралью можно буквально взять с собой.

Радиочастотные сигналы от компьютера или мобильного устройства принимает набор антенн,
каждая из которых обслуживает модуль из восьми актуаторов с управляющим микрочипом.

Для массового производства и использования в коммуникациях, медицине и индустрии развлечений интерфейс придется доработать.

В первую очередь нужно сделать актуаторы более миниатюрными, что позволит, с одной стороны, повысить разрешающую способность,

а с другой — снизить потребляемое напряжение и силу тока, то есть уменьшить энергозатраты и теплопродукцию.

Как уже говорилось, технически это вполне осуществимо.


Впервые словосочетание «виртуальная реальность» применил в 1938 году для описания сценических постановок французский писатель Антонен Арто в книге «Театр и его двойник». В современном смысле оно прозвучало в 1982 году в произведении австралийского фантаста Дэмиена Бродерика.

Авторство физического воплощения VR остается предметом дебатов, отчасти из-за того, что этой концепции сложно дать однозначное определение.

В конце 1950-х годов американский режиссер и разработчик Мортон Хейлиг создал стационарное механическое устройство «Сенсорама», которое воздействовало сразу на все основные органы чувств: передавало изображение от первого лица, звуки, вибрацию и даже запахи.

В 1968 году американский исследователь Айвен Сазерленд с коллегами изобрели первый носимый на голове VR-дисплей, реагирующий на движения пользователя.

Из-за громоздкости и странного вида устройство получило название «Дамоклов меч».

За этим последовали десятилетия разработок и усовершенствований, в первую очередь силами Национального аэрокосмического управления США (NASA), а также регулярных заявлений скептиков, считающих, что у технологии нет будущего. Тем не менее, в 1990-х годах на рынке стали появляться доступные пользователям VR-шлемы.

Современные устройства VR в общем виде представляют собой закрепляемый на голове дисплей,

акселерометр (прибор для регистрации движений) и динамики для погружения пользователя в трехмерную сгенерированную компьютером среду.

Существуют и системы AR, накладывающие виртуальные объекты на реальную обстановку. Однако все они задействуют только зрение и слух, и ученые уже несколько десятилетий пытаются повысить степень погружения за счет других органов чувств — в первую очередь осязания.

Считается, что первое подобное устройство было представлено в 2002 году.

Тогда «гаптическое телекоммуникационное носимое устройство» представила британская компания CuteCircuit.

Ее рубашка HugShirt с вшитыми сенсорами и актуаторами позволяет собеседникам «обняться» на расстоянии — для этого нужно лишь подключение к интернету и установленное на смартфон приложение.

«Рубашка для объятий»
вызвала немалый интерес и получила несколько престижных наград: конференции Cyberart в Бильбао в 2004 году, журнала Time в 2006 году и Всемирного конгресса мобильных устройств UKTI.

За прошедшие годы HugShirt претерпела несколько изменений дизайна и материалов, чтобы идти в ногу с модой, и ряд технических усовершенствований.

Сейчас ее можно приобрести по предварительному заказу за 350 фунтов стерлингов.

После этого предложено немало устройств для передачи «виртуальных» прикосновений.

Самый популярный форм-фактор

— перчатки разных конструкций, позволяющие «трогать» объекты в VR.

Они могут оснащаться электромоторами по типу экзоскелетов, вибрационными актуаторами, электростатическими тормозами и другими приводами.

Свой вариант подобного устройства представили и российские разработчики.

Есть и другие подходы, например, браслет для имитации прикосновений с помощью электростимуляции мышц.

Существуют и системы, позволяющие имитировать столкновения с виртуальными предметами, такие как набор браслетов с соленоидами или электростимуляторами, а также пневматическая куртка и костюм с вибромоторами.

В качестве примеров еще более экзотичных устройств для осязательного взаимодействия с виртуальными объектами можно привести

трость для слепых, куб с пропеллерами, дрон и даже промышленного робота.

Некоторые из перечисленных технологий представляют лишь теоретический интерес и почву для дальнейших разработок,

некоторые имеют реальные шансы превратиться после доработки в реальный коммерческий продукт, а некоторые (например, HugShirt и несколько моделей перчаток-контроллеров) можно приобрести уже сейчас.


Пожалуй, не будет преувеличением сказать, что уже в недалеком будущем осязание станет таким же неотъемлемым компонентом VR, как сейчас зрение и слух. Очередь за вкусом и обонянием.