以微流体技术打造触觉手套，HaptX Gloves可模拟亚毫米级别触觉

（本文图片均来源于Engadget)

雷锋网按：本文来自科技媒体engadget专栏作者Nicole Lee，雷锋网编译。

虚拟现实技术可望而不可求的终极目标是沉浸：让我们真正感觉到自己置身于虚拟世界。虽然大部分现代虚拟现实头盔都很出色地呈现了沉浸式体验，但这种体验并非无懈可击。实现真正全方位沉浸面临的一个突出的问题是控制器。如果是拾起物体这种基本任务，它们还能胜任，但还感觉有点不自然。即使是Manus这样的虚拟现实手套，也只给我们这些佩戴的用户提供振动的反馈。它让我们能察觉自己碰到了什么东西，却不了解那样东西究竟是什么。一家新生代初创公司以改变这种现状为己任，刚刚推出了一副虚拟现实应用手套。该公司承诺，戴上这副手套，我们在虚拟世界的双手就能像现实世界的手那样感知物体。不过，这款触觉手套戴上去感觉略显笨重。

这种神奇手套的厂商就是HaptX，它曾经名为AxonVR。HaptX之所以决定改名，是因为还有很多公司也用Axon这个名字，比如中兴有一款手机就叫Axon，美国有一款卡车调度应用也叫Axon，美国还有一家非致命武器的制造商叫这个名字。另外，HaptX碰巧和公司所运用的技术同名，这种技术就是要尽可能实现实物双手那样的触觉。

HaptX自称要实现“现实触觉”，这意味着，HaptX推出的手套能让我们在虚拟世界感知手上一切物体的外形、材质、温度，甚至包括物体是硬是软。准确地说，这款手套将真正防止我们的手穿透虚拟物体。

实现现实触觉的核心是研究微流体，也就是研究流体怎样流经亚毫米级微小的通道。HaptX的联合创始人兼首席执行官Jake Rubin和公司另一联合创始人Robert Crockett博士在加州理工大学研究微流体课题多年。两人共同研发了由几百个微小气孔组成的HaptX皮肤。无论何时，只要你在虚拟世界触碰到什么东西，这些HaptX皮肤的气泡、所谓触觉制动器就会膨胀，像现实世界里触碰物体那样，在虚拟世界发挥真实皮肤的作用。这种制动器可以织入面料。于是就形成了Rubin和Crockett所说的HaptX智能纺织品。

Jake Rubin说：“这些实质上就是极小的触觉像素。随着时间推移迅速改变它们的压力，我们就可以在你的皮肤上制造一切感觉。”他将这种智能纺织品比作可视的显示器，每个像素在改变颜色，由此形成一幅图像。他举HaptX手套的例子来解释，说靠近手指的位置像素极小，密度很高，那种部位需要的敏感度最高，手掌的像素相对而言更大，密度更低。

在发挥真实皮肤效果时，HaptX手套的敏感度最高可以达到2个亚毫米。Rubin说，这比市面上其他所有虚拟现实手套的敏感度都高得多。其他触觉手套有的配置振动式的马达，会发出嗡嗡或者隆隆的响声，比如GloveOne和以上提到的Manus。Teslasuit则是采用释放微弱电击的电极，还有像VRgluv这样的手套选用了给手指带来阻力的马达。但正如Rubin所说，所有这些触觉手套的准度和精度都不如HaptX。

我试戴了一副HaptX手套原型，刚开始有点诚惶诚恐。因为对我来说，测试用的手套太大了。Rubin告诉我，大多数HaptX工程师戴的手套都比我的尺码大。问题在于，要让这种手套真正发挥作用，我的手指就不得不要碰到手套内的指尖位置。

但经过一些拉扯，这副手套总算跟我的手合拍了。手套内层是有网眼的织物，外部附着一个Vive接收器。我的指尖好像被塑料夹子那样的东西固定住。手套外面连着一根线，和一个类似游戏主机Xbox那样的大机器连在一起。Rubin介绍，这个机器里面装着控制气流的所有阀门。

我感觉整副手套笨重，戴着有点不舒服。Rubin对我说，最终确定版本会有一些不同的尺寸，会比这副手套细长些。希望这只是原型才有的问题。

接下来，我把一款HTC开发的HTC Vive虚拟现实头盔绑在头上。HaptX的员工为我开动了演示的虚拟环境。我面前出现了一个小农场，天上有些云带来了降雨，地面有一座谷仓，还有一片麦田。我把一只手放在一朵云下面，很快就感觉到雨点轻轻滴下来。我又把一只手伸到麦田里挥动，感觉碰到的麦秆都在指间穿过。

然后，这个虚拟场景里跳出一只小狐狸。我把手掌放到它面前，它就跳到我的手上，在上面跑来跑去，让我感觉痒痒的。那只狐狸最后躺了下来，我觉得它的整个躯体都落在我的手掌心。接着，我看到一只大蜘蛛爬了过来，它也爬上我的手掌。我觉得它的八条腿毛茸茸的，就像一只活蜘蛛，把我吓得后背一个激灵，当即缩了手。

我还捏了捏云朵和岩石，想看看哪一样东西最虚拟场景里更柔软。我能感觉到，捏石头受到的阻力更大，但还是成功地合拢了手指，把石头握在拳头里，迫使它们从我的指缝里掉出来。理想的状态下，我应该根本无法合上手指。Rubin说，这可能是因为刚开始手套的大小还不是很适合我的手。

尽管我戴这副手套感觉有点不适，它带来的真实感觉还是令我意外。它和我试过的其他任何一款虚拟现实控制器都不一样。可以说，它的瑕疵很少。只不过它还需要连接一个以上提到的阀门盒子。这是瑕疵之一。Rubin称，假如操作房间大小的虚拟现实场景，就可以把它们放在背包里，不用连线也能发挥作用。但这听起来还是有点笨拙。他觉得这项技术会进化到不需要盒子的地步，只是现在还没有到那种程度。

另外，我试用的手套原型还没有设置温度，因为这个版本用的不是空气，而是水。Rubin说，为了更快将产品推向市场，HaptX公司致力于开发无温度版本的手套。

HaptX手套试戴效果很棒，Rubin的商业化追求同样让我印象深刻。他不打算把这款手套用来打视频游戏，至少现在没有这种计划。目前他推广HaptX是为了让它能用于模拟场景培训，用于医疗、军事和工业领域和主题公园的实景娱乐项目，还希望它能为设计和制造遥控操作的机器人服务。因为和游戏领域相比，虚拟动作的真实度和精细度对那些应用而言重要得多。

 “一些和真实尺寸同等的军事模拟装置成本要上亿美元，”Rubin说，“有些娱乐公司正在把虚拟现实叠加到现实环境中，可你还需要很大的空间。这种做法没有多少扩展余地。”而有了类似HaptX手套那样的产品，你只需要改变软件就可以了。他说，制造商在打造产品原型时可以用HaptX，那样就能“感知”产品的内在空间，比如汽车的内部环境。

Rubin希望从明年开始发布初版HaptX手套。他不排除这项技术有可能逐步面向个人消费者，但这类消费者并不是HaptX的重点客户。他表示：“我们预计两三年内价格会很快下降，降到普通消费者消费得起的水平。你知道，它永远不可能卖到100美元，可是几年内应该也会变得比较便宜，即使一般消费者也肯定买得起，拥有这种技术。”

有趣的是，Rubin还提到，HaptX的材料可能用来全套虚拟现实服装。他说：“现有已经有了手臂外骨骼、我们的触觉可穿戴设备，以及一套万向跑步机或者下半身外骨骼这样的运动解决方案，你把它们结合在一起，几乎就能凑齐一个智能虚拟现实平台，也就能带来虚拟环境下全面沉浸的体验。”

VIA engadget 雷锋网(公众号：雷锋网)编译

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