科學家通過改變溫度模仿虛擬材質觸感

在人機交互領域，視覺和聽覺已有較成熟的發展和應用。而相比之下，由于手指觸覺在機械和神經物理上的復雜性，提供準確和沉浸式的觸摸感覺仍然是一個挑戰。手術機器人、人機協作、虛擬現實(VR)等應用，都將極大得益于新型觸覺交互模式。近期，美國得克薩斯農工大學研究團隊在《SCIENCE ROBOTICS》上發表了題為“Autonomous robotic laparoscopic surgery for intestinal anastomosis”的文章，提出了通過溫度改變觸感的機制。

該研究表明，手指在觸摸屏幕時，皮膚與屏幕界相對運動期間的觸摸感覺在很大程度上是由界面摩擦決定的，因此控制界面摩擦有可能實現對表面紋理、形狀和材料的真實模擬。通過快速改變接觸表面局部溫度，手指與表面接觸面的摩擦力可以最多改變50%。當接觸表面溫度升高時，觸碰皮膚表面會變得柔軟，手指與屏幕接觸面積增加，摩擦力也會隨之增加。研究團隊假設把溫度升高控制在皮膚最表面層（而不會傳遞到熱感受器深度）從而使人感受不到短暫溫度的變化。研究團隊下一步將模擬不同材料的導熱性能，讓用戶在屏幕上能同時觸摸到布料的“絲滑”與“溫暖”。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abl4543

注：此研究成果摘自《SCIENCE ROBOTICS》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。

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