Ein Handschuh von weicher Robotik angetrieben mit Virtual-Reality-Umgebungen zu interagieren
Ein Handschuh, bereitgestellt von soft Robotik erlangen diese Ph.D. Studenten Klavier in VR zu spielen.
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Ingenieure vor kurzem ihre Forschung, die sich noch im Prototyp-Stadium ist, auf der Electronic Imaging, Ingenieurwesen Reality für Virtual Reality Konferenz in Burlingame, Kalifornien.
Derzeit bestehen Benutzer VR-Schnittstellen fern wie Geräte, die, wenn ein Benutzer vibrieren eine virtuelle Oberfläche oder ein Objekt berührt. „Sie sind nicht realistisch“, sagte Jurgen Schulze, ein Forscher an der Qualcomm-Institut an der UC San Diego und einer der leitenden Autoren des Papiers. „Sie können nichts berühren, oder einen Widerstand spüren, wenn Sie eine Taste sind schieben. Im Gegensatz dazu versuchen wir den Benutzer des Gefühl, sie sind in der tatsächlichen Umgebung aus einer taktilen Sicht zu machen.“
Andere Forschungsteams und der Industrie haben sich auf Handschuhe als VR-Schnittstellen gearbeitet. Aber diese sind sperrig und aus schweren Materialien, wie Metall. Der Handschuh die Ingenieure entwickelt hat einen weichen Exoskelett mit weichen Robotern Muskeln ausgestattet, dass es viel leichter und einfacher zu bedienen.
„Dies ist ein erster Prototyp, aber es ist überraschend effektiv“, sagte Michael Tolley, ein Maschinenbau-Professor an der Jacobs School of Engineering an der UC San Diego und auch ein leitender Autor.
Eine der wichtigsten Komponenten des Handschuhs sind weich Roboter Muskeln.
Ein Schlüsselelement bei der Konstruktion Handschuhen ist eine Art von weiche Komponente a robotic McKibben Muskel genannt, im wesentlichen Kammern mit geflochtenen Fasern bedeckt Latex. Die Muskeln reagieren wie Federn Kraft aufzubringen, wenn der Benutzer seine Finger bewegt. Die Platine steuert die Muskeln durch Aufblasen und Entleeren Car-sharing-System umfasst drei Hauptkomponenten: einem Schaltbewegungssensor, der die Position und die Bewegung der Hände des Benutzers erfasst; eine benutzerdefinierte fluidischen Steuerplatine, dass die Handschuhe Bewegungen steuert; und weiche Roboterkomponenten im Handschuh, der einzeln aufzublasen oder entleeren, die Kräfte zu imitieren, dass der Benutzer in der VR-Umgebung begegnen würde. Das System arbeitet mit einem Computer, der eine virtuelle Klaviertastatur mit einem Fluss und Bäumen im Hintergrund zeigt.
Forscher 3D-gedruckt, um eine Form der Handschuhe weiche Exoskelett zu machen. Dies wird die Geräte leichter herzustellen und geeignet für die Massenproduktion machen, sagten sie. Die Forscher verwendeten Silikonkautschuk für das Exoskelett, mit Klettbändern an den Gelenken eingebettet.
Ingenieure führten eine informelle Pilotstudie von 15 Nutzern, darunter zwei VR-Interface-Experten. Alle versucht, die Demo, die ihnen erlaubt, das Klavier in VR zu spielen. Alle waren sich einig, dass die Handschuhe, die immersive Erfahrung erhöht. Sie beschrieb es als „faszinierend“ und „unglaublich.“
Die Ingenieure arbeiten daran, der Handschuh billiger, weniger sperrig und mehr tragbar. Sie möchten auch ganz das Leap Motion-Gerät umgehen, um System kompakter.
„Unser Endziel ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine reichere Erfahrung in VR bietet“, sagte Tolley. „Aber man könnte sich vorstellen, es für die Chirurgie und Videospiele verwendet werden, unter anderen Anwendungen.“
Tolley ist ein Mitglied der Fakultät in dem Kontext-bezogene Robotics Institute an der UC San Diego. Schulze ist ein justieren Professor der Informatik, wo er Kurse über VR lehrt.