このグローブはVRオブジェクトをリアルに感じさせます| イノベーション| スミソニアン - 記事、イノベーション

バーチャルリアリティヘッドセットを使用すると、他の世界を見ることができますが、これまでのところ、それらに触れることはできません。それは、カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者が作成した新しいプロトタイプの運動感覚グローブによって変わる可能性があります。

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運動感覚とは、何かを押す感覚によって情報を伝えるように設計されたシステムからのフィードバックの言葉です。これは触覚の分野のサブセットであり、触覚を通じて人々が世界を理解するのを支援することを目的としています。

このようなグローブは、ソフトロボティクスから借用した手法を使用してユーザーの指を押し戻し、触覚をシミュレートしますが、仮想空間の将来の探求において重要になり、仮想現実により多くの感覚、したがってより現実が追加されます。クリエイターは、仮想ゲームや医療機器向けの新しいコントローラーに成長できると言っています。

「人々がハプティクスを考えるとき、彼らは通常、携帯電話が振動するときのように、振動パッドのような振動パッドについて考えます。それは非常に簡単な方法で触覚フィードバックを与えることができます...それに方向性のコンポーネントはありません」と、Jurgen Schulze氏は言います仮想現実を専門とし、プロトタイプの開発を支援したUCSDのコンピューターサイエンス教授。「理論上、できることとは、つかむものを作り、手に持って、そこにいるように感じさせることです。まだ重量はありませんが、少なくとも音量があります。これは、振動フィードバックがあるだけで、上記の1つ上のステップであり、非常に大きなものです。」

UCSDチームは、ソフトロボットに見られるような空気圧の「筋肉」でグローブを飾りました。手の裏に広がり、空気で満たされた嚢が膨張または収縮して指に方向性の圧力を加えます。空気リザーバーは編組繊維で覆われており、ポンプが膨張レベルを制御します。装置は、手の甲に装着できる柔軟なシリコン外骨格に固定されています。追跡装置はユーザーの手の動きを追跡し、圧力フィードバックは手の位置の読み取りに基づいています。

グローブを着用し、ゴーグルとヘッドフォンをセットすると、キーに触れると感じることができる仮想ピアノが表示されます。キーを押すと、気嚢が膨らみ、指に引き戻されてそのタッチをシミュレートします。テストユーザーによると、結果は「魅惑的」でしたが、応答の速度の遅れに気づきました。

現在、作品はプロトタイプであり、グローブはピアノアプリケーションでのみ動作し、追跡デバイスが両手を「見る」ことができる場合にのみ動作します。将来のバージョンでは、UCSDの大学院クラスでソフトロボット工学を使用したシステムの設計を教える工学教授であるマイクトーリーは、グローブ自体から位置情報を取得する統合センサーを使用することで、精度を高め、片手などの問題を軽減できると述べています別の前に配置されます。

TolleyとSchulzeは、ゲームや仮想トレーニングでのアプリケーションを想定していますが、ロボット手術の可能性も見ています。ロボット支援手術の秘Oneの1つはフィードバックです。 DaVinciと呼ばれる最も人気のあるデバイスは、視覚的なフィードバックのみを提供します。外科医は2つのジョイスティックを介してそれを操作しますが、視覚的な合図に基づいて、いつ押すか、またはいつ圧力を下げるかを判断できるようにします。

「DaVinciで遊んだことがあるなら、そこから得られるフィードバックは視覚的であり、立体視が得られることを知っています。フォースフィードバックがなくても、人々はそれで多くのことをしてくれました」と、UCSDプロジェクトに所属していないジョンズホプキンス大学のコンピューターサイエンスの教授であり、ロボット手術の専門家であるPeter Kazanzides氏は言います。「経験豊富な外科医は、縫合糸の張り具合や組織の伸び具合を調べることで、加えている力の量を本質的に推定する方法を学びます。」

それは、触覚フィードバックがそのようなシステムを改善できなかったということではありません。しかし、カザンジデスは、最初に解決しなければならない別の問題を指摘しています：DaVinciには力を感知する方法がありません。

ユーザーにフォースフィードバックを提示できるロボットを構築するには、表面（または身体）にかかる圧力を感知できる必要があります。このようなセンサーは通常、大きすぎ、高価すぎ、医療グレードではありません。したがって、ロボット支援手術でフォースフィードバックがどのような形で現れるかを正確に言うことは困難ですが、カザンジデスはそれがまだ有益である可能性があることを認めています。

Tolley、Schulze、およびUCSDグループにとって、より差し迫った未来は、古いNintendo Power Gloveのような仮想現実探索とゲームにおけるデバイスの可能性ですが、フィードバックがあります。彼らの焦点は、仮想キーボードから現実的な反応を得ることです。「特に機械エンジニアにとってのバーチャルリアリティの課題は、正しい感覚を得ることがすべてです」とTolley氏は言います。