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韩国研究小组公布了一种可直接贴在皮肤上的贴片式触觉装置及其实现技术。这种柔软、轻薄的可穿戴设备可以利用电信号将振动和压力传输到皮肤，从而可以实时传达触觉和表面纹理。这项研究由韩国政府支持机构科学技术信息通信部（MSIT）资助，由韩国电子通信研究院（ETRI）的尹正焕领导的团队进行。该团队于2025年3月在科学期刊《科学进展》上发表了他们的研究成果。目前，该开发的技术正在美国申请专利。颠覆关于触觉设备的传统观念在XR领域，除了视觉和听觉之外，再现触觉也是主要主题之一。传统的触觉装置的缺点是体积较大，难以粘附在皮肤上。振动的强度和范围也受到限制。为了克服这些限制，研究团队开发了采用新结构和新材料的触觉设备以及贴片式可穿戴设备的基础技术。这种触觉装置由一种柔软的材料制成，通电后会改变形状，贴在皮肤上就能发挥作用。它具有很高的触觉再现能力，具有柔韧性，并且具有超薄结构，但能够对皮肤施加足够的力量。该设备采用"FCDEA（平锥介电弹性体执行器）阵列"。阵列是指按规则模式排列的大量执行器。执行器是小型机械部件，通电后会移动，为皮肤提供触觉刺激。这种排列大量执行器的阵列结构能够表达更精细、更多样化的触觉。此外，通过使用一种被称为扁平锥型介电弹性体的材料，该材料具有扁平锥体的形状，当电流通过时，其形状会发生变化，并且可以感觉到振动或压力。特别值得注意的是，该执行器非常薄（约1毫米）且重量轻，但能够在很大范围内产生强大的力。此外，振动频率最高达到500Hz，全面覆盖肌肤敏感范围。整个触觉装置由薄弹簧和层压膜制成，可实现有效的力传递。当施加电压时它会膨胀和收缩，从而可以重现三维运动。这种触觉设备采用了一种机制，不仅可以传递触觉，还可以感知被触摸的物体。再现触觉的部分采用了FCDEA，其中还包含一个"光电微传感器"。当佩戴者以外的人触摸贴片时，压力会导致FCDEA轻微凹陷。这将改变到光传感器的距离。传感器快速读取距离的变化，并将触摸时使用的力度记录为电信号。实验表明"该传感器能够非常精确地测量压力。"此外，该触摸信息（例如"紧紧握住"）可以通过贴片内置的无线通信功能（蓝牙）实时发送给远程方。换句话说，这项技术可以让一个人感受到的触觉精确地再现到另一个人的贴片上。例如，身处另一个地方的人可以体验到被人握住手的感觉。是否可能实现更真实的VR体验和触觉交流？如果今天发布的贴片式触觉设备实现商业化，用户将能够用指尖和手掌在VR空间中感受到"触摸"、"推动"、"抚摸"等感觉，就像在现实生活中一样。例如，当你触摸虚拟空间中一个盒子的角落时，该角落的感觉会实时传输到你的手指上。还可以重现物体表面的粗糙度或光滑度。此外，据说通过将用户触摸某物的位置信息发送到另一个用户的设备，可以将触觉传达给远程位置的人。这使得未来人们能够体验到与远方的人握手之类的感觉。本文描述的实验还报告称，指尖触觉模式识别的准确率超过98%，显示出实际应用的前景。使用触觉贴片进行无线触觉通信和用户测试当前的挑战是，这些设备需要相对较高的电压（几千伏）才能运行，但它们所消耗的电流非常小，而且出于安全原因它们也是隔离的。研究团队计划继续开发在较低电压下运行的材料并使设备小型化。
初创公司Haptikos推出了一款触觉手外骨骼，声称其成本仅为商业替代品的一半，准确度却是其两倍。总部位于桑尼维尔和雅典的初创公司Haptikos本周走出隐身模式，推出了一款原型手外骨骼。这款外骨骼是HaptikOS生态系统的一部分，该生态系统由集成的硬件和软件组成。原型机每副售价2500美元，但单独购买价格仅为其一半。到2026年，当最终产品准备发货时，Haptikos的目标是每副最终价格低于1000美元。与可立即获得许可的HaptikOS操作系统相结合，这款外骨骼将触觉带入VR和AR应用。外骨骼旨在提供不同材质的感觉，从光滑表面到复杂纹理。它提供每只手24个自由度、亚毫米级运动精度和8小时连续使用时间。Haptikos的上升时间为12毫秒，下降时间为55毫秒，旨在让每次触摸和互动都感觉即时而自然。多种传感器每个外骨骼都包含用于跟踪、触觉和运动感知的传感器，后者将于今年晚些时候添加。这些传感器使Haptikos能够跟踪每个手腕的运动。这家初创公司承诺对每个动作进行自然控制，从手指弯曲到复杂的手势，使数字交互感觉流畅而直观。HaptikOS操作系统是连接开发人员、设计师和最终用户的软件基础和平台，旨在创造逼真、直观和身临其境的体验。它提供三种许可模式：免费版（包含基本开发人员工具）、基础版（包含用于应用程序集成的SDK）和专业版（可完全访问AI驱动的工具以实现自动定制）。西门子和莱昂纳多等公司已经将Haptikos外骨骼原型应用于医疗、国防和机器人等市场。
进入新的一年，虚拟现实培训正快速发展，伴随而来的是更广泛的XR市场作为工作和日常生活工具的崛起。在已经相当成熟的虚拟现实市场中，沉浸式培训和学习工具无疑是除游戏和娱乐以外，全球企业最大的XR机会之一。虚拟培训可以节省时间、金钱并挽救生命，让危险或高要求环境中的工人无需冒险就能学习，同时避免对工作现场的干扰或造成安全风险。此外，虚拟现实学习环境能够模拟真实世界的空间、物体、机器、人以及各种情境。这种方式可以将初学者从实际工作环境中解放出来，转而使用数字化资源，从而为企业节省时间和成本。沉浸式学习的真实性至关重要，它可以帮助学员在实际操作前掌握必要技能。理论上，沉浸空间越真实，学员就越可能将其虚拟课堂的经验应用到实际工作中。触觉技术的关键作用触觉技术应运而生。逼真的触觉反馈使工人能够感受到虚拟物体或机器的触感，而无需冒受伤或经济损失的风险。WEART作为企业级触觉反馈设备的领导者，用其TouchDIVER产品系列在2024年展示了为沉浸式培训模块增添显著价值的能力，通过创造更真实的沉浸式应用场景，推动该领域的发展。WEART的触觉反馈解决方案通过模拟力、纹理和温度等元素，增强学员在模拟训练中的情景感知能力、灵巧性和协调性。连接现代企业与现代创新最近，WEART与MAIZE建立了合作关系。MAIZE是一家致力于将现代企业与创新技术供应商相连接的公司。双方共同为MAIZE的庞大客户群提供了真实感极强的数字化培训工具。MAIZE的目标是为客户提供沉浸式工具，让员工在虚拟环境中安全地练习操作流程、评估风险并测试技能。MAIZE的高级主管GuidoPolcan表示："我们经常讨论如何让虚拟体验更加引人入胜和沉浸式。"他提到，MAIZE正与触觉技术合作，致力于"弥合数字鸿沟，克服对技术广泛采用的阻力。"MAIZE选择采用WEART的TouchDIVERG1触觉设备，以其用户响应性、即时性和精确性，解决企业在技术应用中的难题。MAIZE认为这些特性是"不可妥协的"。从控制器到触觉手套的过渡Polcan解释道："在虚拟现实和实时技术领域，我们仍然高度依赖物理操纵杆作为交互工具。然而，多年来我们发现，这些设备虽然对有经验的用户非常有效，但对新手而言却常常是挑战。这会导致不自然的动作和交互，从而扭曲模拟结果。"从控制器转向触觉手套后，沉浸感和环境控制能力将显著提升，让工人能够更直接地与沉浸式空间互动并作出反应。这种过渡不仅减少了VR硬件的学习曲线，也有助于改变管理者对虚拟现实仅限于游戏用途的看法，增强其在工作场景中作为严肃工具的信心。WEART的触觉手套解决方案还具有适应不同手型和易于清洁的优点，进一步提升了产品的可穿戴性。Polcan补充道："触觉技术，尤其是可穿戴设备，提供了一种更自然直观的交互方式，使体验变得更加自发和真实。"TouchDIVERPro的更多亮点WEART的TouchDIVER产品系列以其激励点功能闻名，这些功能能够在手指和手掌区域分布力反馈、纹理渲染和温度信号，从而在增强现实、虚拟现实和混合现实的商业应用中实现物体触感的逼真模拟。全新的TouchDIVERPro触觉手套拥有6个激励点，包括5个指尖和手掌部位。触觉反馈能够模拟设备的纹理、重量，甚至温度，温度范围可调节在15°C至42°C之间。这款设备结构小巧，仅重200克，可降低用户与XR环境之间的摩擦，支持长时间和深入的培训课程。此外，TDPro还支持有线和独立使用，为导师提供灵活的培训选择。TouchDIVERPro兼容包括MetaQuest、Pico、HTC以及WindowsMixedReality在内的头显设备，还支持基于Unity和UnrealEngineSDK的XR体验。设备附带专属SDK，用户可快速创建定制学习体验。SDK还提供了一个包含22种预制纹理的库，帮助企业轻松在虚拟空间中复刻物体。随着虚拟培训日益普及，输入与沉浸方式的创新将随之而来。像WEART这样的公司正在推动行业迈向完全沉浸式环境的未来。
