Pierścień haptyczny inspirowany origami zmienia odczuwanie VR

Innowacyjny pierścień haptyczny inspirowany origami pozwala w wirtualnej rzeczywistości realistycznie poczuć dotyk, nacisk oraz ruch palca.

Technologie wirtualnej (VR) i rozszerzonej rzeczywistości (AR) przez lata rozwijały się głównie w dwóch obszarach: obrazu i dźwięku. Coraz lepsze ekrany, wyższe rozdzielczości oraz dźwięk przestrzenny sprawiły, że cyfrowe światy stały się przekonujące wizualnie i akustycznie. Jednocześnie zmysł dotyku pozostawał na uboczu, ograniczony do prostych wibracji kontrolerów. To istotna luka, ponieważ dotyk odgrywa kluczową rolę w tym, jak człowiek postrzega rzeczywistość i buduje poczucie obecności. Odpowiedzią na to wyzwanie jest nowy pierścień haptyczny inspirowany origami, opracowany przez badaczy z Sungkyunkwan University, EPFL oraz Istanbul Technical University.

Urządzenie, opisane w czasopiśmie Nature Electronics, wyróżnia się niezwykle lekką i kompaktową konstrukcją , ponieważ waży zaledwie 18 gramów. Jego centrum jest składana struktura inspirowana sztuką origami, która umożliwia efektywne przenoszenie sił na palec użytkownika. Pierścień został zaprojektowany tak, aby mierzyć zarówno nacisk, jak i siły ścinające działające na skórę, a następnie generować odpowiednie „odpowiedzi” dotykowe. Dzięki temu użytkownik nie tylko widzi wirtualny obiekt, ale może też poczuć jego kształt, opór czy przesuwanie się po powierzchni palca.

Kluczowym elementem technologii są zintegrowane czujniki rezystancyjne oraz miękkie siłowniki pneumatyczne. Cztery czujniki zmieniają swoją rezystancję pod wpływem nacisku lub zginania, co pozwala na precyzyjny pomiar sił w trzech stopniach swobody. Z kolei siłowniki pneumatyczne, sterowane zmianami ciśnienia powietrza, wywierają kontrolowany nacisk na palec, symulując realistyczne wrażenia dotykowe. W testach laboratoryjnych pierścień był w stanie generować siły zwrotne do 6,5 niutona, co wystarcza, by użytkownik wyraźnie odczuwał kontakt z wirtualnymi obiektami.

Potencjalne zastosowania pierścienia haptycznego origami wykraczają daleko poza gry komputerowe. W szkoleniach zawodowych może on umożliwić realistyczną symulację pracy z narzędziami, w medycynie będzie mogło wspierać rehabilitację dłoni lub naukę precyzyjnych procedur, a w przemyśle ułatwiać zdalne sterowanie robotami. Badacze podkreślają, że niewielkie rozmiary i niska waga urządzenia czynią je wygodnym w codziennym użytkowaniu, co jest istotnym krokiem w stronę popularyzacji zaawansowej haptyki. Jeśli podobne rozwiązania trafią na rynek konsumencki, dotyk może wreszcie stać się pełnoprawnym elementem wirtualnych światów, zbliżając je do doświadczeń znanych z rzeczywistości fizycznej.

Szymon Ślubowski