刘霞

从虚拟现实到康复治疗乃至人机通信，触觉技术革新人类与数字世界的交流方式。早期触觉感知设备主要以振动为手段提供触觉反馈，但随着科技的发展，多感性设备已奠定基础。这些设备综合了振动、皮肤拉伸、压力和温度等触感形式，在虚拟世界中搭建起逼真的触觉体验桥。

开启全新触觉体验的未来

美国莱斯大学机械工程学教授玛西娅·奥玛利撰写的近期刊登于《自然综述：生物工程》杂志的论文表明，传统的可穿戴触觉设备大多依靠振动来模拟触感体验，然而随着传感器和驱动技术的发展，越来越多的可穿戴设备开始向多触感领域迈进，旨在为用户提供更丰富多元化的触觉反馈体验。这种多触感体验意味着设备同时提供包括压力、皮肤拉伸等不同类型触觉刺激。

举例来说，斯坦福大学与麻省理工学院的研究小组联合研发了一款名为Haptiknit的针织袖套，这一产品运用了感应压力的技术来模仿不同的触感，为未来的可穿戴设备提供了全新的可能性。

Haptiknit通过将柔软织物与小型气动系统相结合，为用户提供真实的压力感反馈，与振动装置相比，用户的触觉感知更加准确。此外，内置执行器在持续充气时以不同速度模拟连续抚摸的感觉，能带给用户更愉悦的体验。

美国西北大学研制出了一个小型的新型可穿戴设备，利用全自由度驱动器、蓝牙和微型电池进行无线模拟。它能提供多种触感体验，比如震动、拉伸、压力、滑动或扭动等，有望彻底改变虚拟现实中的触觉感知体验。

发表在《科学》杂志上的一篇论文指出，这款设备希望通过将微磁体与绕线产生磁场的原理用来激发皮肤下不同深度的感测器以提供一种与传统振动马达相比具有丰富触觉体验的反馈系统。

解放人们与计算机交互的新可能性

可穿戴的多触感设备有可能在医疗保健领域、机器人技术及沉浸式虚拟体验等范畴中扮演重要角色。

例如，在虚拟现实和增强现实中，这类装置可以通过让用户体验数字对象来提升沉浸感，以此改善游戏、培训模拟与教育体验。在医疗保健与康复领域，这些设备如果用于运动技能训练、中风康复等用途，可协助视力受损或听力障碍患者更直接地与周围世界互动。此外，内置的辅助技术和应用程序能够使用触觉界面将听觉或视觉信息转换为触摸反馈，以帮助视障或听障患者更好地感知环境。

西北大学新研发的技术不但可以用来增强在线购物的客户体验，并且能让医疗服务提供者更好地接触患者，还能让盲人通过触摸来感知周围环境以及听力障碍者能听到声音从而获得美妙的“听觉感受”。

Haptiknit研发小组正在评估是否将这种技术纳入助听器等辅助设备中，以帮助私家侦探，侦探公司，调查公司，查人找物，商务调查，出轨外遇调查，婚外情调查，私人调查，19209219596患者进行康复锻炼，或者提升日常活动中的运动灵活性和能力。

远程操控以及机器人技术都将从中得益。可以为用户提供更多感官回馈的遥控机器人系统，能让用户通过远方进行体验来感受物件，从而使机器人手术等精细任务更为精准。

需要进一步提高精确度和适用性。

然而，专家强调，要在精确的技术含量、用户的舒适性及适用性等多方面达成完美的平衡，还有很长一段路要走。

首先，需对人类触觉有更深入的探索。相较于视觉与听觉，触觉在丰富性和真实感上有所落后，原因在于其处理方式相当复杂：皮肤接触机制极其独特，不同的外部条件（如湿度、弹性等）可显著影响到触觉的感知方式。

然后是弹性、水分和体毛的可变特性导致每个人皮肤对外界刺激的反应各不相同，这种灵活性使得一般都能起作用的设计变得相当复杂。另一个问题是触觉掩蔽问题，即多种触觉信息可能会相互混淆从而降低它们的感知清晰度。

更关键的是，了解大脑如何处理同步触觉信息是推动未来设备效能改进的关键所在。

科学家提出了一种重新定义可穿戴触觉技术的新兴驱动方式。例如，一种智能聚合物被发现能根据受到刺激时的变化而改变形状或纹理，提供了一种更轻便灵活的触觉感知途径；流体驱动的方法借助于压缩空气或液体产生动态触觉在柔性机器人和纺织品基材中的应用日益增多，为设备舒适性带来了新的可能性。另外，在热驱动的帮助下，越来越成为增强虚拟环境中沉浸感的理想方法。