在教育,、醫(yī)療保健,、零售、機器人和制造業(yè)等領(lǐng)域,，虛擬交互的熱度正在迅速攀升,。通過虛擬交互,，人們能以低成本、高可達性和非接觸方式真實再現(xiàn)觸覺感知,。要想實現(xiàn)高度沉浸式的觸覺交互體驗,，需要一個能與皮膚集成、無束縛且高分辨率的觸覺感知設(shè)備,，用于收集并產(chǎn)生觸覺刺激,。然而，現(xiàn)有的觸覺傳感器和執(zhí)行器在尺寸,、柔性和分辨率等方面存在不足之處,，限制了復(fù)雜觸覺交互和沉浸式用戶體驗的再現(xiàn)。

　　據(jù)麥姆斯咨詢報道,，近日,，韓國電子與電信研究所（ETRI）、韓國科學(xué)技術(shù)聯(lián)合大學(xué)院大學(xué)（UST）,、韓國科學(xué)技術(shù)院（KAIST）的研究人員共同開發(fā)出一種新型超靈活的遠程觸覺系統(tǒng),，該系統(tǒng)由超柔性雙峰（UFB）觸覺傳感器和柔性亞毫米級觸覺執(zhí)行器陣列組成，可與人體皮膚集成且無束縛,，能夠采集并再現(xiàn)具有1.8 mm高空間分辨率的觸覺刺激模式,，可用于人體皮膚遠程通信。相關(guān)研究成果已發(fā)表于npj Flexible Electronics期刊,。

　　用于遠程觸覺系統(tǒng)的超柔性雙峰（UFB）觸覺傳感器和柔性亞毫米級觸覺執(zhí)行器陣列

　　超柔性雙峰觸覺傳感器由快速自適應(yīng)（FA）和慢速自適應(yīng)（SA）壓力傳感器陣列組成,，可以同時監(jiān)測高空間分辨率的靜態(tài)和動態(tài)壓力，有利于獲取表面形狀,、紋理等復(fù)雜觸覺信息,。超柔韌和超薄雙峰傳感器的機械柔順性可實現(xiàn)對柔軟皮膚表面的順應(yīng)性，當施加小面積壓力時皮膚會自然變形,，該傳感器可沿著皮膚自然變形精確地收集觸覺信息,。

　　用于觸覺采集的超柔性雙峰觸覺傳感器陣列

　　柔性亞毫米級觸覺執(zhí)行器陣列被集成在具有棋盤圖案的超柔性襯底上，從而最大限度地減少機械變形過程中的應(yīng)力,。實驗結(jié)果表明,，該觸覺執(zhí)行器陣列即使在3 mm的彎曲半徑下，也沒有出現(xiàn)裂紋或者破損等機械故障，此外,，在高達592 kPa的外部負載或接觸力下,，該觸覺執(zhí)行器性能依然穩(wěn)定。

　　用于觸覺渲染的柔性亞毫米級觸覺執(zhí)行器陣列

　　為了實現(xiàn)沉浸式遠程信號通信,，除了觸覺傳感器和執(zhí)行器之外,，信號處理單元和無線連接的正確設(shè)計，對于復(fù)雜觸覺刺激的傳輸也至關(guān)重要,。該項研究提出的遠程觸覺系統(tǒng)中,，觸覺傳感器和執(zhí)行器通過信號處理模塊無線耦合，能夠以低延遲,、高信號保真度傳輸和共享觸覺信息,，非常有利于虛擬現(xiàn)實（VR）中的實時觸覺渲染。

　　用于遠程觸覺通信的無線觸覺采集和渲染系統(tǒng)

　　各種類型的時空觸覺,，例如織物的形狀,、紋理，以及更復(fù)雜的按壓,、敲擊和蝴蝶振翼等振動模式,，均能通過該雙峰觸覺傳感器陣列獲取后，實時傳輸?shù)? m之外的觸覺執(zhí)行器陣列,，實現(xiàn)低延遲（《1.55 ms）,、高保真再現(xiàn)沉浸式的觸覺體驗。

　　無線遠程觸覺系統(tǒng)的演示

　　該高分辨率,、超靈活的遠程觸覺系統(tǒng),，使人們能夠在遠距離內(nèi)獲得身臨其境的物理體驗，豐富了增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實（AR/VR）等虛擬環(huán)境中的真實感,，有望為基于觸覺的人機交互開辟一條新的道路,。

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