瑞士科學家開發可客製化軟體機器人 開創觸覺互動新紀元
瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究團隊成功研發出一款創新的可客製化軟體機器人系統。這項突破性技術利用氣壓控制,能產生形變、震動等多種觸覺回饋,為虛擬實境、物理治療及復健領域帶來全新可能。
這款名為Digits的模組化系統由EPFL工程學院可重組機器人實驗室開發,雖然擁有高達16種靈活配置,其設計概念卻相當直觀。每個模組均由剛性連結件與柔性關節組成,透過氣壓囊控制來改變形狀與剛度。
在《先進智慧系統》期刊發表的最新研究中,實驗室負責人Jamie Paik教授與團隊展示了TangiGlove穿戴式手套和TangiBall手持裝置兩種配置,充分展現系統的多功能特性。
「觸覺介面能模擬真實觸感來強化虛擬實境體驗,也能透過互動系統協助復健治療。但目前業界確實需要更通用、可重組的設計與控制方法。」論文第一作者Serhat Demirtas博士候選人解釋道。
憑藉模組化優勢,Digits系統在漸進式肌肉訓練、運動機能恢復等復健應用,以及虛擬環境中的觸覺介面配置上,都展現出廣泛的應用前景。
與視覺、聽覺等被動感官不同,觸覺需要透過撫摸、抓握等主動行為來感知材質、溫度、重量等特性。因此現有觸覺技術多侷限於單一功能,很難同時兼顧適應性、擴充套件性與擬真觸感。
Digits系統突破性地整合了開鏈式(如機械臂)與閉鏈式(環狀結構)兩種機器人配置。TangiGlove採用開鏈設計,類似外骨骼裝置可提供剛度回饋;閉鏈式的TangiBall則由四個模組組成,能變換立方體到球體等八種形狀,同樣具備剛度調節與震動功能。
特別值得一提的是,Digits系統採用氣壓驅動技術,這在個人化觸覺體驗領域尚屬新興研究方向。團隊還擴充了開源機器人軟體Feelix,讓使用者無需程式設計就能建立客製化的氣動觸覺互動模式。
研究團隊正計畫進一步開發該技術的復健潛力,評估長期使用效果與治療方案。同時也在探索更多應用場景,特別是利用裝置快速切換形狀、尺寸與剛度的特性,滿足虛擬/擴增實境即時互動的需求。
「Digits模組的目標是透過可重組機器人重新定義人機互動,」Paik教授強調,「不論使用者體型、能力或需求為何,這種能自適應調整形狀、剛度與觸覺回饋的技術,將為所有人帶來更真實的虛擬體驗、更有效的復健方式,以及更豐富的互動感受。」
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