此外 ， 由于电极阵列具有高度的灵活性和可扩展性 ， 它还可以覆盖像手掌这样的更大区域 ， 可应用在VR世界里 ， 让用户的手掌感受到更多的虚拟触觉 。
这两种电极阵列都和人体皮肤直接接触 ， 而像应用在航天员和其他人员的厚手套上的电极阵列则安装在手套外面 。
▲5×5指尖电极阵列和橡胶指套
通过一种高频调制技术 ， 电触觉刺装置发出的13至28伏低刺激电压就足以覆盖从轻微触摸到尖锐刺痛之间的触觉范围 。
此外 ， 研究人员还在电触觉装置中加入了一个闭环反馈电路 ， 使他们的触觉渲染系统能够快速响应电极阵列上不断变化的电流 ， 从而呈现出一种稳定的触感 。
该电触觉装置能够显示出与人类触觉类似的空间分辨率和更高的刷新率 ， 并能够涵盖人类全部的触觉强度范围 。
▲人类触觉和电触觉渲染装置在空间分辨率、刷新率和强度范围上的比较
3、渲染系统经过多角度的有效性评估 ， 感受触觉水平达到新高度
该电触觉渲染系统的有效性是通过一项用户研究来评估的 。 研究团队邀请了20名志愿者进行触觉识别试验 ， 包括对不同强度、粗糙度、纹理和其他复杂的图案的识别 。 实验证明 ， 该电触觉渲染系统唤起触觉的能力、对持续时间的精细控制是前所未有的 。
三、可应用于盲文、虚拟世界、航天领域该团队进行了不同的测试 ， 以展示这种新型电触觉渲染系统可应用在各种领域 。 例如 ， 他们提出了一种新的盲文显示方法 ， 能让视力受损的人更容易学习 。
该方法将字母和数字分解为单独的笔画 ， 并将它们以正常的书写顺序进行排列 。 盲人用户将新的电触觉装置戴在指尖上 ， 可以感知笔画的方向和顺序 ， 以此来识别字母或数字 。
领导该研究的杨正宝博士说：“我们的电触觉渲染系统对晚年失明的人特别有用 ， 可以让他们继续使用原来习惯的字母系统进行读写 ， 而无需学习整个盲文系统 。 ”
▲盲人写字实验
其次 ， 该电触觉渲染系统非常适合VR/AR头显的应用和游戏 ， 它可以加强人们在虚拟世界中的触觉感受 。
该团队也对其进行了一系列实验：用户可以在虚拟时装店中虚拟感知衣服的质地；当被虚拟猫舔时 ， 用户还会感受到指尖发痒的感觉；当抚摸虚拟猫的皮毛时 ， 用户可以感觉到方向、速度和粗糙度的变化 。
▲虚拟世界实验
该团队成功地将电触觉渲染系统的电极集成到安全手套上的柔性触觉传感器中 。 这样触觉传感器的电极阵列就可以捕捉手套外部的压力分布 ， 并通过触觉刺激器将信息实时传递给用户 。
在实验中 ， 用户可以根据手套与传感器、刺激器的触觉反馈 ， 快速准确地找到一个半径为1毫米、厚0.44毫米的微型钢垫圈 。 该实验显示了新的电触觉渲染系统在实现高保真触觉感知方面的潜力 。 未来 ， 这项技术可以应用在航天员、消防员、深海潜水员和其他需要穿厚防护服或手套的人的工作中 。
结语：电触觉渲染系统适用性强 ， 感知精度水平达到新高度新型的电触觉渲染系统具有高空间分辨率和快速刷新率 ， 并且在感知精度上也达到了新的高度 ， 或能为以后的触觉感知系统的研究带来更多的可能性 。
此外 ， 该系统的适用性也很强 ， 未来它或许能促进信息传输、娱乐、教育、培训和远程操作等领域的发展 。
【在元宇宙中实感“撸猫”！腾讯触觉技术登Science子刊】来源：Tech Xplore、Science Advances
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