美国西北大学研究新型可穿戴设备：可在 VR 场景中模拟逼真触觉

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本站 3 月 28 日消息，如今的 VR 游戏和内容已具有较高沉浸感，但触觉反馈仍存在明显不足。如果能在 VR 中“触摸”纹理物体，甚至感受到手指划过精美织物的触感，将会是一种全新的体验。

据外媒 New Atlas 报道，美国西北大学的研究人员正在开发一款可穿戴设备，并有望填补这一空白。这款轻量级装置仅有指尖大小，不再只是简单地在皮肤上振动，而是利用更先进的技术提供更丰富的触觉反馈。

该设备的设计负责人、材料科学与工程教授约翰・A・罗杰斯表示：“几乎所有触觉致动器都只是简单地对皮肤施压。但皮肤的触觉感知远比这复杂得多。我们研发了一种微型致动器，可以向任何方向推动皮肤，甚至能同时施加多向作用。借助它，我们可以以完全可编程的方式精细控制复杂的触觉体验。”

传统的振动马达通常通过不同的震动模式提供反馈，而该技术则深入研究了触觉如何通过皮肤内不同种类的机械感受器实现。这些感受器分布在不同深度，并具有不同的灵敏度，相当于皮肤内部的“传感器”。

这款设备结合了新型全自由度致动器、蓝牙连接、加速度计和微型电池，能够无线模拟多种触觉体验，包括振动、拉伸、压力、滑动和扭转。它还可以组合不同触感，并调整作用速度，以提供更加逼真的反馈。

该致动器可沿皮肤任意方向移动，从而激活多种机械感受器。多个致动器排列成阵列后，还能模拟更丰富的触觉效果。

其核心机制是：一个微型磁铁固定在连接电池的线圈上。当电流通过线圈时，会产生磁场，从而推动、拉动或旋转磁铁。多个这样的致动器组合在一起，就能模拟各种触觉体验。

设备的佩戴位置也会影响触觉反馈。例如，若设备安装在手背或指尖，加速度计便可感知用户的运动方向和速度，使系统能够进行更精准的运动跟踪，从而增强真实感。

除了增强沉浸感，罗杰斯还指出，该设备在其他领域同样具有应用潜力。他举例说：“比如，当你用手指触摸丝绸，它的摩擦力较小，滑动速度会比灯芯绒或粗麻布更快。这意味着未来在线选购服装或面料时，用户或许能够‘摸’到材质的质感。”

此外，该系统还可将音乐的声音转化为物理触感，让用户通过可穿戴设备感知音调和乐器的不同振动方向。

这项技术还有望可以帮助视障人士体验更丰富的沉浸式媒体，并辅助他们识别环境。本站获悉，相关研究论文将在最新一期的《Science》杂志上发表。