如果你能在视频通话中触碰你爱的人，尤其是在今天这个新冠病毒流行的社交时代，或者在视频游戏中能够拿起并处理虚拟工具，那会怎么样?

新南威尔士悉尼大学的工程师们开发出了一种新的触觉设备，这种设备可以重塑触觉，在未来的几年内，这些想法可能会成为现实。

触觉技术通过刺激皮肤的局部区域来模拟触觉的体验，这种方式类似于在现实世界中所感受到的，通过力、振动或运动。

Thanh Nho Do博士是新南威尔士大学医学机器人实验室主任，也是一项以这种新设备为特色的研究的资深作者。

他的研究小组成员包括首席作者兼博士候选人Mai Thanh Thai、Phuoc Thien Phan、Trung Thien Hoang和合作者生物医学工程研究生院院长、科学家Nigel Lovell教授。

多博士说，许多人认为触觉是日常工作中理所当然的东西。

他说:“当我们用手做事时，比如拿着手机或在键盘上打字，如果没有触觉，所有这些动作都是不可能的。”

“人类的手拥有高密度的触觉感受器，通过触觉刺激来编码信息是一个既有趣又具有挑战性的领域，因为我们每天都用手来感知大多数物体。”在许多情况下，触觉可能有用，但并不是万能的。例如，在远程医疗咨询中，医生无法对病人进行身体检查。所以，我们的目标是解决这个问题。”

新南威尔士大学关于这种新型触觉设备的研究最近发表在电气和电子工程师学会(IEEE)的访问期刊上。

杜博士说，研究人员对这项新的触觉技术非常兴奋，他们已经申请了专利。

他说:“我们的三向皮肤拉伸装置(SSD)内置在我们也创造的可穿戴触觉手套的指尖上，就像戴上了第二层皮肤——柔软、可拉伸、模仿触觉，将使触觉交流的新形式成为可能，增强日常活动。”

“我们的新技术的特别之处在于，它是可扩展的，可以集成到纺织品中，用于各种潜在的应用，如远程医疗、医疗设备、外科机器人和训练、增强和虚拟现实、远程操作和工业环境。”该设备旨在解决新兴系统中的一个常见问题，比如辅助设备、远程手术、自动驾驶汽车和人类运动指导，在这些系统中视觉或听觉反馈可能会很慢、不直观，并增加认知负荷。”

为什么触觉技术需要改进

这项研究的主要作者Mai Thanh Thai说，现有的技术很难在虚拟环境或远程环境中重塑物体的触感。

视觉或听觉很容易复制，但触觉更难复制。在虚拟环境中，我们可以看到物体，但却无法感受到它们，就像我们直接接触到它们一样。”

“使用触觉界面，比如市面上的智能眼镜，让用户感觉电脑或智能手机上发生的事情几乎是不可能的。”震动是当今最常见的触觉技术，并被植入许多电子设备中，比如连接到笔记本电脑触控板背面的Taptic引擎，它可以模拟点击按钮。但当用户持续使用或移动时，震动的触觉反馈变得不那么敏感，导致脱敏和损害设备功能。”

新型触觉装置是如何工作的

杜博士说，研究人员的新技术通过引入一种新方法，通过柔软的微型人造肌肉重建有效的触觉，克服了现有触觉设备存在的问题。

“我们的柔软、可穿戴的触觉手套使人们能够以一种更加真实和身临其境的方式来感受虚拟或遥远的物体。”嵌入的柔软的人造肌肉通过一个柔软的触觉器向使用者的指尖产生足够的正常力和剪切力，使他们能够有效地再现触觉。”

它是这样的:想象你在澳大利亚，而你的朋友在美国。您戴的是触觉手套，手指上有我们集成的三向应力，您的朋友也戴着集成的三维力传感器手套。如果你的朋友捡起一个物体，它就会按在你朋友的手指上，他们的手套就会被3d力传感器测量这些相互作用。如果这些三维力信号被发送到你的触觉手套，那么集成的三向ssd将在你的指尖产生这些精确的三维力，使你能体验到和你的朋友一样的触觉。”

新技术的影响

杜博士说，通过新型可穿戴触觉设备有效再现触觉的能力将带来广泛的好处;例如，在今天COVID-19大流行期间，人们依靠视频电话与所爱的人保持联系。

他说:“与现有的触觉设备不同，我们的技术是软的、轻的、薄的。因此，我们希望用户能够将它集成到他们所穿的衣服中，从而在康复、教育、训练和娱乐等场合提供真实的触觉体验。”

“我们的技术可以让用户在虚拟世界或远处感受到物体;例如，科学家不用离开实验室就能感觉到来自另一个星球的虚拟岩石，或者外科医生不用直接接触病人的器官组织就能通过手术工具感受到它们。”

Do博士估计，如果该设备的商业化计划能够实现的话，这项新技术将在未来18个月到3年内投入使用。

他说:“下一步是对用户进行评估，以验证我们的设备的有效性，因为我们目前研究的主要范围是在新技术的设计、制造和特性上。”

“此外，我们计划将该装置应用于各种触觉应用，如触觉运动引导、老年人和低视力人士的导航辅助、触觉文本语言，以及用于外科机器人、假体和虚拟及增强现实的三维力反馈显示。”