韩国研究人员开发力反馈虚拟现实控制器弹性 它模拟弹性肌腱的灵活运动响应
(映维网 2020年11月27日)触觉技术为增加虚拟现实的真实感提供了一个很好的机会。事实上，游戏和模拟中使用的触觉控制器可以显著提高相关体验的真实性和享受度。用户对虚拟世界的感知受有形代理和触觉错觉的影响很大。结合视觉界面，会有助于改变用户的感官体验。
工业和学术界出现了许多既使用触觉反馈又使用力反馈的系统。过去的大多数努力都是由商业可行性和经济可行性驱动的，这往往导致人们使用振动电机来产生触觉反馈，而不是更复杂的机械设备。但是，第二种方法特别有趣，不仅因为它正在成熟，变得越来越被接受和可行，还因为它可以产生非常真实的动态特性感觉，并且可以模拟重量、质量运动、冲击和阻尼振荡。这些都是传统触觉刺激无法支持的感受。
日前，韩国科技学院的一个研究团队以名为弹力克的项目获得了“ACM奎斯特2020”研讨会最佳论文奖。这是韩国大学第一次在大会上获得最佳论文奖。
弹力绳是一种手持式力反馈控制器。当握持时，它可以独特地再现物体的柔韧性和可变形性。举个例子，想象你拿着一个柔性的横梁，比如一个围栏或者一根鱼竿。
柔性梁的运动会导致质心的感知偏差，其振荡会产生独特的动态响应，随长度、横截面和材料成分而变化。因此，弹性克可以作为一个可变刚度控制器来模拟振动或摆动柔性虚拟物体引起的动态响应。
这是通过沿着关节动态改变四个定制弹性肋的刚度来实现的。关节可以有效地增加和减少控制器沿着两个独立轴(2个自由度)的整体刚度。比如，有了这个装置，我们就可以制造出拿着鱼竿的错觉。鱼竿前端感觉颤抖柔软，后端手柄感觉僵硬牢固。同样，我们可以将刚度映射到物体的其他参数，如长度、截面等，从而真实地渲染出物体在现实世界中的响应。
为了展示弹性控制器的潜力，团队构建了几个应用程序，如上面的视频所示。该团队专注于三组应用程序。
击剑应用展示了设备通过两个独立的轴使手具有不同硬度的能力。用户可以体验击剑和三种类型的刚性剑，每种剑都有特定的硬度。箔片是最灵活的，它的薄矩形横截面允许它在任何轴上弯曲。刀身短而硬，横截面呈y形，使刀刃在纵轴上更硬；重剑是最坚硬的，它的三角形横截面使剑刃平整坚硬
对于搅打机应用，用户可以体验刚度的动态变化。在这个应用程序中，用户可以体验碗里的鲜奶油。最初，面糊是液态的，在任何方向都是有弹性的。随着时间的推移，面糊会变得更硬。
最后，应用程序展示了控制控制器的另一种方法，并为将来定制具有可选形状参数的控制器打开了大门。在一个被称为扭转装置的应用中，一个额外的物理手柄连接到弹性杆的顶部，并且该装置被改变为双手控制器，从而模拟用于健身的扭转装置。通过弯曲设备，用户将体验到不同程度的刚度，类似于扭转装置的重量调节。
如需了解更多关于弹性克的信息，请访问项目官方网站，获取相关说明和论文。
原文链接：https://news.nweon.com/80916