Verbeterde aanraaksensatie in virtual reality

De doorbraak in virtual reality levert consistente tactiele sensaties en verbetert de gebruikersinteractie met digitale omgevingen.

Een onderzoeksteam van het Institute for Basic Science's Center for Nanomedicine, in samenwerking met de afdeling Neurochirurgie in Severance Hospital, heeft een nieuwe virtuele haptische technologie ontwikkeld.Deze innovatie zorgt ervoor dat gebruikers uniforme tactiele sensaties ervaren op displays.

Virtuele haptische technologie, of tactiele weergave, gebruikt methoden en systemen om aanraking binnen een virtuele omgeving te simuleren.Ontworpen om het gevoel van fysieke interactie met virtuele objecten te repliceren, stelt gebruikers in staat om texturen, vormen en krachten te ervaren alsof ze tastbaar waren.Deze technologie wordt in toenemende mate gebruikt in virtual reality (VR) en augmented reality (AR) -instellingen, waardoor visuele en auditieve inputs worden verbeterd om de virtuele en fysieke werelden effectiever te overbruggen.

Elektrotactiele systemen vertegenwoordigen een belangrijke vooruitgang op dit gebied, die weggaan van traditionele methoden die afhankelijk zijn van fysieke trillingen.Deze systemen creëren tactiele sensaties door elektrische stimulatie, waardoor de functie van mechanoreceptoren nabootst - sensorische cellen in de huid die aanraakinformatie naar de hersenen overbrengen als elektrische signalen.Door deze signalen en verfijningsparameters zoals stroomdichtheid en frequentie kunstmatig te genereren, bieden elektrotactiele systemen een reeks precieze en diverse tactiele ervaringen.

Ondanks hun potentieel worden huidige elektrotactiele technologieën geconfronteerd met veiligheid en consistentie -uitdagingen, zoals huidcontactdrukschommelingen die leiden tot inconsistente tactiele sensaties en veiligheidsrisico's geassocieerd met hoge elektrische stromen.Het IBS-onderzoeksteam heeft de transparante drukkalibrateerbare interferentie-elektrotactiele actuator (TPIEA) ontwikkeld om deze problemen aan te pakken.

De TPIEA bestaat uit twee hoofdcomponenten: een elektrodesectie die elektrotactiele sensaties genereert en een druksensor die zich aanpast op basis van vingerdruk.Onderzoekers verbeterden de efficiëntie van de elektrode door platina-nanodeeltjes toe te passen op een op indium tin-oxide-gebaseerde elektrode, waardoor de impedantie aanzienlijk werd verminderd en een hoge transmissie van ongeveer 90%werd bereikt.Dit zorgt voor consistente tactiele feedback, ongeacht de druk die op het display wordt uitgeoefend.

Het onderzoeksteam voerde somatosensorische opgeroepen potentiaal (SEP) -tests uit om tactiele sensaties nauwkeurig te meten en te standaardiseren, waardoor meer dan negen verschillende elektrotactiele sensaties ontstonden door elektrische stimulatieparameters aan te passen.Ze integreerden ook met succes de transparante drukkalibrateerbare interferentie-elektrotactiele actuator (TPIEA) in smartphones, waardoor de betrouwbare productie van complexe tactiele patronen mogelijk is.Bovendien introduceerden ze interferentiefenomenen in elektrotactiele technologie, die de tactiele resolutie aanzienlijk met ongeveer 32%verbeterde, wat andere technologieën zoals de Teslasuit overtreft.