Posts Tagged "хаптика"

На конференции Е3 представлен работающий прототип хаптик-перчатки для виртуальной реальности

По задумке Contact CI устройство будет одновременно служить для отслеживания движений пальцев и для передачи тактильных ощущений.

На данный момент сама перчатка оснащена массивным блоком управления, носимым на предплечье. Все движения пальцев отслеживаются  и передаются в VR-среду, таким образом трехмерный аватар пользователя может довольно точно повторять все движения и жесты рук.

Перчатки виртуальной реальности и хаптик-устройства могут быть реализованы с помощью различных технологий.

“Этот гаджет работает на технологии Exotendon — название можно перевести как “внешние сухожилия”. Тросы, проходящие через перчатку, могут быть использованы для отслеживания движений пальцев по их натяжению. В то же время, если присоединить к ним привод, вы сможете управлять рукой — усиливать её действие или, наоборот, не дать ей замкнуть пальцы, так, как-будто в руке что-то есть, есть какое-то препятствие”,  — поясняет принцип работы перчаток ведущий инженер VE Group Белла Юрьева.

Такие системы можно использовать для реабилитации, но можно превратить и в игровое устройство. Есть и другие сферы применения VR-хаптик-перчаток: различного рода развлечения, где можно пощупать что-то виртуальное, виртуальный скульптор, системы удаленного общения, периферийное устройство для работы в VR c интуитивно-понятным интерфейсом — детали можно будет брать буквально руками.

“Однако здесь нужно проявлять сдержанный оптимизм — такие системы обыкновенно требуют доработки, сложны в применении, неудобны — могут иметь большой вес и кучу проводов, а так как они находят не слишком широкое применение, то найти финансы для полноценной доработки может быть сложно”, — резюмирует Белла.

На данный момент калибровка устройства действительно занимает около десяти минут, не считая других настроек и переключения между различными приложениями.

После некоторых доработок создатели гаджета планируют продавать developer kit (версию устройства для разработчиков игр, приложений). Предполагаемая цена за пару перчаток составит чуть менее пятисот долларов, одной — 250$, старт продаж относительно скоро: осень текущего года. Выход на рынок пользовательской версии устройства пока не анонсирован, но примерная цена пары чуть ниже 300$.

Прототипы похожих систем — перчаток виртуальной реальности с тактильной обратной связью force-feedback — уже демонстрировались разными разработчиками. Это, например, нацеленные на дистанционное управление роботами перчатки от Dextra Robotics или тренажер для маммологов – перчатки, позволяющие щупать мягкие ткани, буквально ощущая, есть ли внутри них какие-либо неоднородности.

Разработан прототип хаптик-перчаток

Компания Dextra Robotics продемонстрировала свое видение хаптик-перчаток, позволяющих передавать управление с кончиков пальцев.

Прикосновение к виртуальным предметам стало темой работ многих разработчиков. Еще одна новинка – перчатки-экзоскелет Dexmo F2. Приводы крепятся на каждый палец и отталкивают их в обратную сторону, если они натолкнулись на виртуальный предмет.

Сама перчатка при этом осуществляет и трекинг – отслеживание положения и ориентации рук в пространстве. Совместная работа приводов и трекинга позволяет взаимодействовать с виртуальными предметами: ощупывать 3d-прототип или же передавать управляющее воздействие, позволяя рукам человека по-настоящему чувствовать предмет, с которым он работает.

Стоимость перчатки невысока – около двух сотен долларов, уже сейчас разработчики могут приобрести гаджет и встроить его в свой проект.

Создано новое устройство, позволяющее имитировать тактильные ощущения прикосновения к мягким предметам

Разработка японских инженеров позволяет ощущать плотность и неоднородности кончиками пальцев. Устройство надевается на руку и дает реалистичное ощущение прикосновения. Такой прибор может служить для обучения будущих врачей-маммологов выявлению опухолей при пальпации. Исследователи из университета Гифу называют свое изобретение “многопальцевый тактильный интерфейс”, они представили его публике 2 июня на конференции IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) в Гонг-Конге.

Многопальцевый тактильный интерфейс

Технология тактильной связи или хаптики развивается последние несколько лет: создаются устройства, позволяющие имитировать столкновения предметов или лепить из виртуального пластилина. Однако создание тактильных ощущений все еще остается сложной задачей. В особенности сложным является симулирование прикосновений к мягким объектам, так как наши пальцы обладают высокой чувствительностью, передавая тонкие нюансы прикосновения, которые сложно подделать.

Обычно хаптик-устройства симулируют прикосновение, ограничивая движения руки в рассчитанный момент. При этом, как правило, человеком используется устройство 3D-визуализации типа наголовного шлема или комнаты виртуальной реальности. Если в такой системе врезаться в мягкий предмет, хаптика сначала даст руке возможность немного продвинуться в него, а затем начнет отталкивать руку, имитируя упругость.

Исследователи утверждают, что есть большая разница между тем, чтобы ощущать механическую отдачу и действительно чувствовать мягкое прикосновение. Данное чувство во многом обеспечивается сигналами, генерируемыми кожей, которая испытывает деформацию. Именно эту сторону ощущений и хотели симулировать японские ученые.

Устройство тактильных ощущение надевается на все пять пальцев

Само устройство состоит из пяти наконечников, соединенных с робо-рукой, довольно распространенный дизайн среди существующих тактильных устройств. Инновационная часть устройства – механизм, вступающий в контакт с подушечками пальцев. Этот механизм и использует тонкий гибкий слой материала, известного как гипер-гель, он обладает рядом характеристик, напоминающих человеческую плоть.

Чтобы симулировать мягкость пластинка геля растягивается между двумя роликами. Если приводы роликов не работают, пластина легко провисает между ними, становясь более мягкой. Кончик пальца как раз покоится на этой пластине и ощущает ее натяжение, когда ролики увеличивают натяжение геля, прикосновение ощущается как более упругое.

Механизм симуляции тактильных ощущение

По словам самих разработчиков, существуют несколько похожие технологии, позволяющие ощущать мягкость ощупываемого виртуального объекта, однако такие системы можно использовать для “ощупывания” лишь ограниченных объектов определенных форм, а также требуют калибровки под конкретные пальцы каждого пользователя. Такие ограничения сказываются на редком применении подобных систем в медицинских тренажерах. Применение обычных силиконовых манекенов также имеет свои недостатки: в этом случае нужно иметь множество разных манекенов с моделью опухоли в разных местах.

Используя же данную разработку можно создавать медицинские тренажеры с виртуальным телом, изменяемым сколько угодно и создающим все новые задачи для студентов.

Первые пользователи утверждают, что устройство дает весьма реалистичное ощущение мягкого прикосновения, практически не отличимое от реального. Исследователи готовят новые испытания и надеются, что однажды их разработка будет одобрена в качестве медицинского тренажера.