骨架型增强虚拟触觉显示界面

电子信息

1. 痛点问题

在虚拟现实环境中与虚拟物体交互时，需要显示其产生的触觉信息。然而，目前的大多数触觉显示器只能通过振动的方法提示接触，而不能精确还原接触的压力、摩擦力等信息。目前亟需一种较薄的，输出压力大，且能还原压力和切向力的触觉界面。

2. 解决方案

技术核心：

1）利用连续梁构建触觉界面，补全触觉像素间缺失的触觉信息。

2）增强压力显示过程中像素的此消彼长的不连续感，增加连续性。

3）利用梁的横向移动产生可独立显示的切向力，还原虚拟物体的摩擦力。

预期形成的产品或服务：

完整的基于梁网络的可穿戴触感还原设备，主要用于在人体大面积区域实现虚拟物体的接触显示。

图.连续性增强骨架（CRS）的结构与触觉显示效果

触觉显示在教育培训、游戏娱乐等领域有着重要应用。随着用户对虚拟触觉沉浸式体验的要求越来越高，触觉还原这一新领域将有巨大市场潜力。目前，市面上大多数触觉显示还处在振动刺激阶段，对完全的触觉还原设备有着更高的期待。

1）继续研究梁网络界面与皮肤之间的触觉机理，实现更高精度触觉显示；

2）进一步开发精密触觉计算控制算法；

3）加入振动模块以还原虚拟物体表面纹理信息。

与现有触觉显示设备技术相比，具有以下优势：

1）现有触觉显示技术往往不能同时显示压力和切向力，从而难以实现精确的触觉还原。

2）现存的触觉显示器无法显示触觉像素之间的压力信息，而梁网络触觉界面无需大幅增加驱动器载荷，对像素间显示信息进行插值，实现更好的动态显示。在显示类似抚摸、接触物体的情况下，显示效果更好。

3）采用低压驱动（12V），无触电风险，较为安全。