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科技 不用出门就能摸遍万物,这个「机械手套」

文章来源:admin 更新时间:2019-10-04

对于一个坐飞机时常被安排在安全门旁边坐的人来说,如何在紧急状态、经机组人员允许的前提下顺利打开舱门,应该是世界上最纸上谈兵的事情。

乘客违规打开飞机舱门或安全门导致延误,是民航最常见的迷惑行为之一,毕竟每开一次门,就要面临十万甚至几十万的罚款。

最近通过一套 VR 设备和一双力反馈手套,我终于在虚拟世界里体验到如何开关飞机舱门,一定程度地满足了我多年的心愿。

可以模拟「柔性触感」的机械外骨骼机器人

今年 6 月,位于深圳的 Dexta Robotics(岱仕科技,下文简称 Dexta)发布了集成动作捕捉和力反馈功能为一体的机械手套——Dexmo 力反馈手套。

Dexmo 力反馈手套是一款无线便携的设备,单个重量仅为 290 克,通过将 5 个力反馈装置、11 个动作捕捉传感器、可充电电池,以及整个控制系统集成一体,从而让人在虚拟世界中用自己的双手去体会拟真实的触感。

虽说是手套,但 Dexmo 实际上是一个专为手部设计的机械外骨骼结构机器人。

设备通过一根绑带包裹掌心从而固定在手掌上,五根手指的外骨骼通过魔术贴绑带或橡胶指套与手指相连。与手背贴合的垫子,为了做到防滑和舒适,使用了定制的防水布和记忆海绵。

戴上 Dexmo 后,手掌依然可以灵活地握拳、张开。由于每个人的手掌大小、手指长短都不一样,因此初次使用 Dexmo 需要通过几个步骤记录手掌数据。在使用 Dexmo 的过程中,手部动作会被手套收集,并用来在虚拟空间重建出准确的手部模型,再将现实中手部的动作完整地映射在虚拟世界中。这就是 Dexmo 的工作原理。

在体验一个模拟水滴冲击手心的场景中,我们带上手套,先去「拧开水龙头」感受旋钮的形状,接着手掌朝上自然地张开,虚拟世界里的水龙头打开后,屏幕上显示水滴在手指上。与此同时,现实世界中的 Dexmo 会牵引手指,模拟水滴到手指上的触感。虚拟空间里的水流变大,手指所体验到的触感也会跟着增强。

Dexmo 不仅可以模拟抓握感,还可以传递虚拟物体的大小、形状和软硬。我们尝试「握持」了圆形、方块等不同类型的物体。

模拟手持跳动的心脏,可以让大家体验做外科手术医生(或者汉尼拨)的感觉。

让人印象深刻的是,手捏橡皮尖叫鸡的虚拟体验中,我们发现在现实世界中明明是在「捏空气」,指尖却可以明显地体会一种「在捏柔软橡皮」的触感。

这属于力反馈中的「柔性反馈」。从手套的工作原理来讲,就是当我在「捏橡皮尖叫鸡」时,Dexmo 不仅需要在某个位置停住我的手,还需要在这个基础上让电机输出弹性的力反馈。

Dexta 的创始人谷逍驰告诉我们,Dexmo 是同类型的手套产品中唯一一个可以做到柔性反馈的,因此可以为用户模拟出「触摸柔性物体」的体验。

也就是说,Dexmo 手套在某种程度上也是可以模拟触摸皮肤等触感的。

Dexta 目前已经根据不同的场景开发了相应的模组,比如钢琴键、电钻按钮就有着不同的触感,也会有不同的模组。在虚拟世界中搭建类似的场景时,直接调用这些模组即可。

Dexmo 还配有完整易用的 SDK 开发支持,适配所有主流的 VR / MR 头戴式显示器和定位系统。在经过配置后,即可完成手部模型位置和姿态的显示。SDK 也预设了按钮、旋钮、拉杆等独立的交互模块。

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