国外开发新型电子传感器 可同时处理非接触和触觉信号

最近,德国和奥地利研究人员开发出一种可同时处理非接触和直接接触刺激的电子传感器。该传感器可轻松用于人体皮肤,让人与VR虚拟现实互动更加真实。

  最近,德国亥姆霍茨德累斯顿—罗森多夫研究中心(HZDR)和奥地利林茨大学合作,率先开发出一种可同时处理非接触和直接接触刺激的电子传感器。该传感器可轻松用于人体皮肤,让人与虚拟现实(VR)或增强现实(MR)环境更直观、自然地互动。

国外开发新型电子传感器 可同时处理非接触和触觉信号

资料图

  皮肤是人体最大的器官,功能丰富。它不仅可以在几秒钟内区分刺激,而且能够在很宽的范围内对信号强度进行分类。HZDR离子束物理和材料研究所的丹尼斯·马卡洛夫博士和林茨大学软电子实验室的马丁·卡滕布伦纳教授成功制成了具有类似特性的电子皮肤。

  据介绍,新型传感器能够极大地简化人机之间的交互。马卡洛夫说:“虚拟现实应用正变得越来越复杂。所以我们需要结合不同交互方法的连接设备。”以前的系统,只能通过实际触摸或非接触技术手段跟踪对象来运行。现在,这两个途径首次在传感器上结合在一起,称之为“磁性微机电系统”(m-MEMS)。

  HZDR华人科学家葛进解释说:“我们的传感器处理不同区域中非接触和触觉相互作用的电信号”,可实时区分刺激源,并隐藏其他来源的影响。

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  为制造这种“电子皮肤”传感器,研究人员进行了不寻常的设计。他们首先在晶圆聚合物膜上连接了一个巨磁电阻的磁传感器,该膜封闭了恰好位于第二硅基聚合物层中间的孔,在这个圆形凹槽中插入了一个永磁铁。

  马卡洛夫说,这种结构能让传感器保持极高灵活性,即使在弯曲条件下,也可正常工作。实验表明,传感器可有针对性地控制物理和虚拟物体,研究人员将虚拟按钮投射到一块装有永磁体的玻璃板上,可以显示真实条件,例如室温、亮度或操控。通过与永磁体的相互作用,能够选择期望的虚拟功能。

  研究人员说,以前需要多次交互的一项操作可能缩减为一次。卡滕布伦纳称,这听起来似乎是很小的进步,但从长远来看,可以在此基础上建立更好的人机界面。例如,除了虚拟现实外,“电子皮肤”也可在无菌环境中使用。外科医生可以使用传感器来操作医疗设备,而在治疗过程中无需接触,这将降低污染的风险。

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