骨架型增強虛擬觸覺顯示界面

電子信息

1. 痛點問題

在虛擬現實環境中與虛擬物體交互時，需要顯示其產生的觸覺信息。然而，目前的大多數觸覺顯示器只能通過振動的方法提示接觸，而不能精確還原接觸的壓力、摩擦力等信息。目前亟需一種較薄的，輸出壓力大，且能還原壓力和切向力的觸覺界面。

2. 解決方案

技術核心：

1）利用連續梁構建觸覺界面，補全觸覺像素間缺失的觸覺信息。

2）增強壓力顯示過程中像素的此消彼長的不連續感，增加連續性。

3）利用梁的橫向移動產生可獨立顯示的切向力，還原虛擬物體的摩擦力。

預期形成的產品或服務：

完整的基于梁網絡的可穿戴觸感還原設備，主要用于在人體大面積區域實現虛擬物體的接觸顯示。

圖.連續性增強骨架（CRS）的結構與觸覺顯示效果

觸覺顯示在教育培訓、游戲娛樂等領域有著重要應用。隨著用戶對虛擬觸覺沉浸式體驗的要求越來越高，觸覺還原這一新領域將有巨大市場潛力。目前，市面上大多數觸覺顯示還處在振動刺激階段，對完全的觸覺還原設備有著更高的期待。

1）繼續研究梁網絡界面與皮膚之間的觸覺機理，實現更高精度觸覺顯示；

2）進一步開發精密觸覺計算控制算法；

3）加入振動模塊以還原虛擬物體表面紋理信息。

與現有觸覺顯示設備技術相比，具有以下優勢：

1）現有觸覺顯示技術往往不能同時顯示壓力和切向力，從而難以實現精確的觸覺還原。

2）現存的觸覺顯示器無法顯示觸覺像素之間的壓力信息，而梁網絡觸覺界面無需大幅增加驅動器載荷，對像素間顯示信息進行插值，實現更好的動態顯示。在顯示類似撫摸、接觸物體的情況下，顯示效果更好。

3）采用低壓驅動（12V），無觸電風險，較為安全。