Moderator
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Thụy Sĩ đã đưa ra một thiết kế cho găng tay phản hồi xúc giác để sử dụng trong VR và nó đã được kích hoạt nhờ các polyme điện động được in 3D.
Các nhà nghiên cứu, từ các viện EPFL, ETH Zurich và Empa của Thụy Sĩ, đã phát triển thiết bị găng tay xúc giác cho phép người đeo “cảm nhận” những gì họ đang chạm vào trong thế giới VR.
Sản xuất
Găng tay này được thiết kế để sản xuất theo kích thước bàn tay riêng của từng cá nhân và có thể được sản xuất chủ yếu tự động bằng công nghệ sản xuất phụ gia.
Nghiên cứu này là một phần của dự án kéo dài 4 năm có tên là “Manufhaptics” thuộc phạm vi quản lý của Phòng thí nghiệm Đầu dò tại EPFL.
Găng tay hoạt động bằng cách sử dụng ba loại bộ truyền động được in khác nhau có khả năng cung cấp phản ứng xúc giác cho người đeo để phân biệt giữa các loại cảm giác chạm khác nhau.
Bạn có thể thấy ba loại thiết bị truyền động được in trong hình bên dưới.
Ba thiết bị truyền động in. (Tín dụng hình ảnh: Empa)
Loại thiết bị truyền động đầu tiên (và nhỏ nhất) sử dụng các núm in nhỏ xíu phát triển khi được kích thích bằng điện khi được kích hoạt, các núm ngón tay có thể lớn lên để tái tạo một kết cấu cụ thể của bề mặt.
Loại thiết bị truyền động thứ hai được đặt trong khu vực khớp ngón tay. Các phanh tĩnh điện này được gắn bên trong các khớp và cứng lại khi được cung cấp năng lượng, ngăn các khớp chuyển động và làm cứng găng tay.
Khi người đeo hầu như chạm vào một vật thể lớn hơn trong VR, điều này tạo ra cảm giác lực cản cho người đeo, mô phỏng các vật thể rắn, lớn hơn.
Loại thiết bị truyền động thứ ba được gọi là DEA's (Thiết bị truyền động đàn hồi điện môi). Những DEA này nằm ở mặt sau của găng tay. Khi điện áp được đặt vào các bộ truyền động này, chúng sẽ siết chặt lớp da bên ngoài của găng tay để nó vừa vặn hoàn hảo ở mọi điểm. Trong quá trình trải nghiệm VR, họ cũng có thể tạo áp lực lên bề mặt của bàn tay.
DEA được phát triển bởi Empa (Phòng thí nghiệm Khoa học & Công nghệ Vật liệu Liên bang Thụy Sĩ).
Tất cả các thành phần của găng tay, tác động các lực khác nhau lên bề mặt của bàn tay, đều có thể sản xuất được bằng máy in 3D.
Cơ nhân tạo
Polyme hoạt động điện có độ đặc tương tự như kem bôi tay để có thể sản xuất các cơ nhân tạo trong máy in 3D. Cơ được in thành nhiều lớp, xen kẽ giữa lớp polyme điện động và lớp dẫn điện. được phân tán từ hai vòi khác nhau trên máy in của các nhà nghiên cứu.
Bạn có thể thấy một cơ được in như vậy trong hình bên dưới.
Cơ bắp in 3D… trông khá ngon. (Tín dụng hình ảnh: Empa/ETH Zurich)
Dorina Opris, người đứng đầu nhóm nghiên cứu tại ETH Zurich cho biết: “Chúng phản ứng với điện trường và co lại như cơ bắp.
“Nhưng chúng cũng có thể hoạt động như một cảm biến, hấp thụ ngoại lực và tạo ra xung điện từ lực đó. Chúng tôi cũng đang nghĩ đến việc sử dụng chúng để khai thác năng lượng tại địa phương: Từ chuyển động, điện có thể được tạo ra ở bất cứ đâu.”
Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã quản lý để in một cơ gồm 10 lớp, nhưng trong tương lai, họ đặt mục tiêu in các cơ 1000 lớp, điều này sẽ tối ưu hóa chức năng.
Các nhà nghiên cứu, từ các viện EPFL, ETH Zurich và Empa của Thụy Sĩ, đã phát triển thiết bị găng tay xúc giác cho phép người đeo “cảm nhận” những gì họ đang chạm vào trong thế giới VR.
Sản xuất
Găng tay này được thiết kế để sản xuất theo kích thước bàn tay riêng của từng cá nhân và có thể được sản xuất chủ yếu tự động bằng công nghệ sản xuất phụ gia.
Nghiên cứu này là một phần của dự án kéo dài 4 năm có tên là “Manufhaptics” thuộc phạm vi quản lý của Phòng thí nghiệm Đầu dò tại EPFL.
Găng tay hoạt động bằng cách sử dụng ba loại bộ truyền động được in khác nhau có khả năng cung cấp phản ứng xúc giác cho người đeo để phân biệt giữa các loại cảm giác chạm khác nhau.
Bạn có thể thấy ba loại thiết bị truyền động được in trong hình bên dưới.
Loại thiết bị truyền động đầu tiên (và nhỏ nhất) sử dụng các núm in nhỏ xíu phát triển khi được kích thích bằng điện khi được kích hoạt, các núm ngón tay có thể lớn lên để tái tạo một kết cấu cụ thể của bề mặt.
Loại thiết bị truyền động thứ hai được đặt trong khu vực khớp ngón tay. Các phanh tĩnh điện này được gắn bên trong các khớp và cứng lại khi được cung cấp năng lượng, ngăn các khớp chuyển động và làm cứng găng tay.
Khi người đeo hầu như chạm vào một vật thể lớn hơn trong VR, điều này tạo ra cảm giác lực cản cho người đeo, mô phỏng các vật thể rắn, lớn hơn.
Loại thiết bị truyền động thứ ba được gọi là DEA's (Thiết bị truyền động đàn hồi điện môi). Những DEA này nằm ở mặt sau của găng tay. Khi điện áp được đặt vào các bộ truyền động này, chúng sẽ siết chặt lớp da bên ngoài của găng tay để nó vừa vặn hoàn hảo ở mọi điểm. Trong quá trình trải nghiệm VR, họ cũng có thể tạo áp lực lên bề mặt của bàn tay.
DEA được phát triển bởi Empa (Phòng thí nghiệm Khoa học & Công nghệ Vật liệu Liên bang Thụy Sĩ).
Tất cả các thành phần của găng tay, tác động các lực khác nhau lên bề mặt của bàn tay, đều có thể sản xuất được bằng máy in 3D.
Cơ nhân tạo
Polyme hoạt động điện có độ đặc tương tự như kem bôi tay để có thể sản xuất các cơ nhân tạo trong máy in 3D. Cơ được in thành nhiều lớp, xen kẽ giữa lớp polyme điện động và lớp dẫn điện. được phân tán từ hai vòi khác nhau trên máy in của các nhà nghiên cứu.
Bạn có thể thấy một cơ được in như vậy trong hình bên dưới.
Dorina Opris, người đứng đầu nhóm nghiên cứu tại ETH Zurich cho biết: “Chúng phản ứng với điện trường và co lại như cơ bắp.
“Nhưng chúng cũng có thể hoạt động như một cảm biến, hấp thụ ngoại lực và tạo ra xung điện từ lực đó. Chúng tôi cũng đang nghĩ đến việc sử dụng chúng để khai thác năng lượng tại địa phương: Từ chuyển động, điện có thể được tạo ra ở bất cứ đâu.”
Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã quản lý để in một cơ gồm 10 lớp, nhưng trong tương lai, họ đặt mục tiêu in các cơ 1000 lớp, điều này sẽ tối ưu hóa chức năng.