طراحی دستکشی هوشمند برای بازسازی حس لامسه

به گزارش صنعت نیوز، پژوهشگران از توسعه سیستم رندرینگ لمسی پوشیدنی جدید خبر داده‌اند که می‌تواند حس‌های لمسی را با وضوح فضایی بالا و نرخ پاسخ سریع تقلید کند.

این طرح ارائه ماشینی تصاویر، نمایان‌سازی یا رندرینگ (Rendering) فرایند تولید ماشینی تصاویر بر پایهٔ مدل‌های محاسباتی و سپس نمایاندن رایانه‌ای آن‌ها بر روی نمایشگر را شامل می‌شود.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه سیتی هنگ کنگ پتانسیل فناوری خود را در یک صفحه نمایش بریل نشان داد و حس لامسه را در متاورس برای عملکرد‌هایی مانند خرید و بازی واقعیت مجازی اضافه کرد و به طور بالقوه کار فضانوردان، غواصان در اعماق دریا و افراد دیگری را که نیاز به پوشیدن دستکش‌های ضخیم دارند، تسهیل کرد.

بنا بر اعلام وبگاه تی ان، رهبر این مطالعه گفت: ما می‌توانیم خانواده‌هایمان را از راه دور از طریق تلفن و دوربین بشنویم و ببینیم، اما هنوز نمی‌توانیم آن‌ها را حس کنیم یا در آغوش بگیریم. از نظر مکان و زمان به ویژه در طول این همه‌گیری طولانی‌مدت منزوی شده‌ایم. اگرچه پیشرفت زیادی در توسعه حسگر‌هایی که به صورت دیجیتالی ویژگی‌های لمسی را با وضوح بالا و حساسیت بالا ثبت می‌کنند، صورت گرفته است، اما هنوز سیستمی نداریم که بتواند حس لامسه را به طور مؤثر مجازی کند و بتواند حس لامسه را در فضا و زمان ضبط و پخش کند.

محققان این مطالعه با همکاری غول فناوری چینی Tencent's Robotics X Laboratory، یک سیستم رندرینگ الکترولمسی جدید برای نمایش احساسات مختلف لمسی با وضوح فضایی بالا و نرخ پاسخ سریع ایجاد کردند. یافته‌های آن‌ها در مجله علمی Science Advances منتشر شد.

تکنیک‌های موجود برای بازتولید محرک‌های لمسی را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: تحریک مکانیکی و الکتریکی. با اعمال یک نیروی مکانیکی یا ارتعاش موضعی بر روی پوست، محرک‌های مکانیکی می‌توانند احساسات لمسی پایدار و مداوم را برانگیزند. با این حال، آن‌ها معمولاً حجیم هستند و وضوح فضایی را در هنگام ادغام در یک دستگاه قابل حمل یا پوشیدنی محدود می‌کنند. در مقابل، محرک‌های الکترولمسی که با عبور جریان الکتریکی از پوست، حس لمس را در پوست در محل الکترود برمی‌انگیزند، می‌توانند سبک و انعطاف پذیر باشند در حالی که وضوح بالاتر و پاسخ سریع‌تری ارائه می‌دهند. اما بیشتر آن‌ها به پالس‌های جریان مستقیم ولتاژ بالا (تا صد‌ها ولت) برای نفوذ به لایه شاخی پوست، خارجی‌ترین لایه پوست، برای تحریک گیرنده‌ها و اعصاب، که یک نگرانی ایمنی است، متکی هستند. همچنین، وضوح رندرینگ لمسی نیاز به بهبود داشت.

جدیدترین محرک الکترولمسی که توسط این تیم ساخته شده است بسیار نازک و انعطاف‌پذیر است و به راحتی می‌توان آن را در یک انگشت‌پوش ادغام کرد. انگشت‌پوش (Finger cot) یا کُلاهک انگشت، یک ابزار پزشکی است که برای پوشاندن یک یا چند انگشت در شرایطی که دستکش کامل غیرضروری به نظر می‌رسد، استفاده می‌شود. مانند دستکش‌های پزشکی و لاستیکی، انگشت‌پوش‌ها ممکن است از انواع مواد ضدآب مانند لاتکس، لاستیک نیتریل و وینیل ساخته شوند.

سیستم جدید برای برنامه‌ها و بازی‌های واقعیت مجازی/واقعیت افزوده مناسب است و حس لامسه را به متاورس(ابر واقعیت مجازی) اضافه می‌کند. الکترود‌ها را می‌توان بسیار انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر ساخت تا نواحی بزرگ‌تر مانند کف دست را بپوشاند. این تیم نشان داد که کاربر می‌تواند بافت لباس را در یک فروشگاه مجازی به صورت مجازی حس کند. کاربران همچنین هنگام لیسیده شدن توسط گربه در واقعیت مجازی، احساس خارش در نوک انگشتان خود را تجربه می‌کنند. هنگام نوازش خز یک گربه نیز کاربر می‌تواند زبری احساس کند.