超轻手套可以让用户“触摸”虚拟物品

世界各地的工程师和软件开发人员都在寻求创造一种技术，让用户能够触摸、掌握和操纵虚拟物体，同时感觉他们真的在触摸现实世界中的某些东西。苏黎世联邦理工学院和EPFL的科学家们刚刚通过他们的新触觉手套向这一目标迈出了重要一步，这款手套不仅重量轻(8克以下)，而且能提供非常现实的反馈。这种手套每根手指都能产生40牛顿的拉力，电压只有200伏，功率只有几毫瓦。它也有可能使用一个非常小的电池。再加上手套的低成形系数(只有2毫米厚)，这使得手套的精度和运动自由度达到了前所未有的水平。

EPFL软传感器实验室(LMTS)负责人Herbert Shea说:“我们希望开发一种轻量设备，它不需要笨重的外骨骼、泵或非常粗的电缆，这与现有的虚拟现实手套不同。”科学家们的手套叫做DextrES，已经在苏黎世的志愿者身上成功测试。

DextrES是由棉花制成的，手指上有弹性的薄金属条。带子用一层薄绝缘体隔开。当用户的手指接触到一个虚拟物体时，控制器会在金属条之间施加电压差，通过静电吸引使它们粘在一起，从而产生制动力，阻止手指或拇指的移动。一旦电压被消除，金属条就会平滑地滑动，使用者可以再次自由地移动手指。

欺骗你的大脑

目前，手套是由一根非常细的电缆供电，但由于所需的电压和电力很低，一个非常小的电池最终可能会被使用。谢伊解释说:“系统的低功率需求是由于它不会产生运动，但会阻碍运动。”研究人员还需要进行测试，看看他们必须在多大程度上模拟真实的条件，才能给用户提供真实的体验。“人类的感觉系统是高度发达和复杂的。我们的手指关节和皮肤中有很多密度很高的不同种类的受体。因此，在与虚拟对象交互时呈现真实的反馈是一个非常困难的问题，目前还没有解决。我们的工作朝着这个方向又迈进了一步，尤其关注动觉反馈，”苏黎世联邦理工学院高级交互技术实验室负责人奥特马尔·希利格斯说。

在这个联合研究项目中，硬件由EPFL在其位于Neuchâtel的Microcity园区开发，虚拟现实系统由苏黎世联邦理工学院创建，并进行了用户测试。“我们与EPFL实验室的合作是非常好的匹配。它让我们能够在速度和深度上解决虚拟现实中一些长期存在的挑战，否则这是不可能的，”Hilliges补充道。

下一步将是将该设备按比例放大，并使用导电织物将其应用到身体的其他部位。“游戏玩家目前是最大的市场，但还有许多其他潜在的应用——尤其是在医疗保健领域，比如培训外科医生。这项技术也可以应用于增强现实。”谢伊说。