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英科学家开发出超触觉技术系统

科普小知识2022-07-31 18:57:39
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图1是安装在电视机背面的超声波换能器阵列,其可以向用户的手发送触觉反馈。

根据物理学家组织网络10月8日(北京时间)的一份报告,来自英国布里斯托尔大学“大”项目团队的研究人员最近开发了一个系统,该系统能够让用户在交互界面上体验多点触觉(多点触觉反馈),而无需触摸或手持任何设备。该系统将在10月11日举行的“世界人机界面创新大会”上展示,相关论文将提交给用户界面软件与技术(UIST)研讨会。

研究人员称,这种多点触摸表面使人们能够在公共场合轻松互动。人们不仅能感觉到显示屏上的内容,还能在触摸前接收到不可见的信息。

"目前,这种集成的交互可以让用户徒手行走."该论文的作者之一、该校计算机科学系博士生汤姆·卡特(Tom Carter)说,“该系统在设计中使用了放置在声波传输显示器下的超声波换能器阵列,这样聚焦的超声波通过交互表面投射出来,直接作用于用户的手上,同时产生多个反馈点,并赋予它们不同的触觉属性,这样用户就可以接收到与其行为相关的局部反馈。”

利用超声波辐射力向用户传递触觉仍然是一项新技术。这项研究提出了一种超触觉理论,即一种可以在空气中产生触觉反馈的系统设计。卡特解释说,超声波在空气中传播会产生不同的压力,如果许多超声波同时到达相同的位置,在该点会发生明显的压力变化。超声波换能器阵列可以对空气目标施加压力,通过屏幕投射触觉,并直接作用于用户的手。一系列的超声波换能器发射出频率极高的超声波,当所有的声波同时在同一个地方相遇时,就会在人体皮肤上产生一种感觉。

技术评估证明,该系统可以在不同的点上产生反馈,超过了人手能够感觉到的感知阈值。显示器表面必须能够发射40千赫的超声波。根据两个用户的研究结果,具有不同属性的触觉反馈点的分辨率非常高,可以清楚地区分不同的小尺度触觉,并且用户可以在训练后识别具有不同属性的触觉。

研究人员还探索了三个新的领域,这三个领域可能会让hypertouch发挥作用:空中手势命令、触觉信息层和视觉限制显示,并为每个领域编写了应用程序。

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