Un gant alimenté par la robotique doux d'interagir avec un environnement de réalité virtuelle
Un gant alimenté par la robotique doux permet à ces Ph.D. les étudiants à jouer du piano en VR.
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Les ingénieurs ont récemment présenté leurs travaux de recherche, qui est encore au stade de prototype, la réalité imagerie électronique, génie pour la conférence de réalité virtuelle à Burlingame, en Californie.
Actuellement, les interfaces utilisateur VR sont constitués de dispositifs à distance qui vibrent comme lorsqu'un utilisateur touche une surface virtuelle ou d'un objet. « Ils ne sont pas réalistes », a déclaré Jurgen Schulze, chercheur à l'Institut Qualcomm à l'UC San Diego et l'un des principaux auteurs du papier. « Vous ne pouvez pas toucher quoi que ce soit, ou sentir une résistance lorsque vous poussez un bouton. En revanche, nous essayons de rendre l'utilisateur l'impression qu'ils sont dans l'environnement réel d'un point de vue tactile « .
D'autres équipes de recherche et de l'industrie ont travaillé sur des gants comme interfaces VR. Mais ceux-ci sont encombrants et fabriqués à partir de matériaux lourds, comme le métal. Le gant les ingénieurs ont développé a un exosquelette doux, équipé de muscles robotiques souples qui le rendent beaucoup plus léger et plus facile à utiliser.
« Ceci est un premier prototype, mais il est étonnamment efficace », a déclaré Michael Tolley, professeur de génie mécanique à l'Jacobs School of Engineering à l'UC San Diego et aussi un auteur principal.
L'un des éléments clés du gant sont les muscles robotiques souples.
Un élément clé dans la conception des gants est un type de composant robotique doux appelé un muscle McKibben, essentiellement des chambres latex recouvertes de fibres tressées. Les muscles réagissent comme des ressorts pour appliquer la force lorsque l'utilisateur déplace ses doigts. Le conseil contrôle les muscles de gonfler et dégonfler them.The système comprend trois éléments principaux: un capteur de mouvement Leap qui détecte la position et le mouvement des mains de l'utilisateur; une carte de contrôle personnalisé fluidiques qui contrôle les mouvements des gants; et composants robotiques souples dans le gant qui gonflent individuellement ou dégonfler pour imiter les forces que l'utilisateur rencontrerait dans l'environnement VR. Le système interagit avec un ordinateur qui affiche un clavier de piano virtuel avec une rivière et des arbres en arrière-plan.
Les chercheurs ont imprimé 3D un moule pour faire exosquelette doux des gants. Cela rendra les appareils plus faciles à fabriquer et adaptés à la production de masse, ils ont dit. Les chercheurs ont utilisé le caoutchouc de silicone pour la exosquelette, avec des sangles velcro intégrées au niveau des articulations.
Les ingénieurs ont mené une étude informelle pilote de 15 utilisateurs, y compris deux experts de l'interface VR. Tous ont essayé la démo qui leur a permis de jouer du piano dans VR. Ils ont tous convenu que les gants ont augmenté l'expérience immersive. Ils l'ont décrit comme « envoûtante » et « incroyable ».
Les ingénieurs travaillent à rendre le gant moins cher, moins encombrant et plus portable. Ils aimeraient également contourner le dispositif de mouvement Leap tout à fait de rendre le système plus compact.
« Notre objectif final est de créer un dispositif qui offre une expérience plus riche en VR », a déclaré Tolley. « Mais vous pouvez l'imaginer utilisé pour les jeux de chirurgie et vidéo, entre autres applications. »
Tolley est membre du corps professoral de l'Institut de robotique à l'UC San contextuelles Diego. Schulze est un professeur d'ajuster en informatique, où il enseigne des cours sur VR.