科學(xué)家通過(guò)改變溫度模仿虛擬材質(zhì)觸感

在人機(jī)交互領(lǐng)域，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)已有較成熟的發(fā)展和應(yīng)用。而相比之下，由于手指觸覺(jué)在機(jī)械和神經(jīng)物理上的復(fù)雜性，提供準(zhǔn)確和沉浸式的觸摸感覺(jué)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。手術(shù)機(jī)器人、人機(jī)協(xié)作、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)等應(yīng)用，都將極大得益于新型觸覺(jué)交互模式。近期，美國(guó)得克薩斯農(nóng)工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《SCIENCE ROBOTICS》上發(fā)表了題為“Autonomous robotic laparoscopic surgery for intestinal anastomosis”的文章，提出了通過(guò)溫度改變觸感的機(jī)制。

該研究表明，手指在觸摸屏幕時(shí)，皮膚與屏幕界相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間的觸摸感覺(jué)在很大程度上是由界面摩擦決定的，因此控制界面摩擦有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)表面紋理、形狀和材料的真實(shí)模擬。通過(guò)快速改變接觸表面局部溫度，手指與表面接觸面的摩擦力可以最多改變50%。當(dāng)接觸表面溫度升高時(shí)，觸碰皮膚表面會(huì)變得柔軟，手指與屏幕接觸面積增加，摩擦力也會(huì)隨之增加。研究團(tuán)隊(duì)假設(shè)把溫度升高控制在皮膚最表面層（而不會(huì)傳遞到熱感受器深度）從而使人感受不到短暫溫度的變化。研究團(tuán)隊(duì)下一步將模擬不同材料的導(dǎo)熱性能，讓用戶(hù)在屏幕上能同時(shí)觸摸到布料的“絲滑”與“溫暖”。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abl4543

注：此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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