یک حلقه الهام‌گرفته‌شده از اوریگامی به کاربران امکان می‌دهد تا دنیای مجازی را احساس و آن را لمس کنند.

واقعیت مجازی و واقعیت افزوده فناوری‌هایی هستند که به کاربران امکان می‌دهند تا خود را در دنیای دیجیتال غرق کنند یا محیط اطراف خود را با فیلترها یا تصاویر تولیدشده توسط رایانه بهبود ببخشند. هر دوی این فناوری‌ها اکنون به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ خواه برای تجربه بازی‌های ویدئویی و محتوای رسانه‌ای به شیوه‌های جذاب‌تر و خواه برای بهبود آموزش‌های خاص و کمک به متخصصان در کارهای روزانه‌.

به نقل از تک‌اکسپلور، واقعیت مجازی و واقعیت افزوده تا به امروز در درجه اول بر آنچه کاربران می‌بینند و می‌شنوند، تمرکز داشته‌اند و کیفیت تجربیات دیجیتال را از نظر بصری و شنیداری بهبود بخشیده‌اند. از سوی دیگر، حس لامسه تا حد زیادی نادیده گرفته شده است.

پژوهشگران «دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان»(SKKU) در کره جنوبی، «دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان»(EPFL) در سوئیس و «دانشگاه فنی استانبول»(İTÜ) اخیراً یک دستگاه پوشیدنی جدید را ابداع کرده‌اند که به کاربران امکان می‌دهد تا لامسه را نیز به طور واقع‌بینانه‌ای مطابق با تجربه دنیای مجازی حس کنند. این دستگاه یک حلقه الهام‌گرفته‌شده از اوریگامی است که نیروهای وارده بر پوست کاربر را اندازه‌گیری می‌کند و با فشار دادن انگشت به عقب، احساسات خاصی را به وجود می‌آورد.

«سانجو کانگ»(Sunju Kang) پژوهشگر دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان، «مصطفی مته«(Mustafa Mete) پژوهشگر دانشگاه پلی‌تکنیک فدرال لوزان و همکارانشان در مقاله خود نوشتند: رابط‌های کاربری پوشیدنی انسان-ماشین می‌توانند تعامل همه‌جانبه و چندحسی را فراهم آورند و وسایل روزمره را به دستگاه‌های لمسی هوشمند برای واقعیت مجازی و افزوده تبدیل کنند. با وجود این، توسعه پوشیدنی‌های لمسی با بازخورد حرکتی همچنان به دلیل اندازه و وزن دستگاه‌ها محدود است و قابلیت حمل و راحتی را نیز محدود می‌کند. ما یک حلقه لمسی ابداع کرده‌ایم که ۱۸ گرم وزن دارد و سه درجه آزادی را در سنجش نیرو و بازخورد ارائه می‌دهد.

این حلقه سبک‌وزن به یک ساختار هندسی متصل شده که از هنر تا کردن کاغذ در اوریگامی الهام گرفته شده است. این ساختار به دستگاه امکان می‌دهد تا به طور مؤثر نیروهای فشاری روی پوست را تشخیص دهد و بر این اساس احساسات لمسی واقع گرایانه‌ای را ایجاد کند.

پژوهشگران در ادامه مقاله نوشتند: این سیستم دارای یک پایه ساختاری الهام‌گرفته از اوریگامی است که انتقال نیرو را به صورت کارآمد و فشرده فراهم می‌کند و یک پوسته نرم حسگر نیرو دارد که قادر به تشخیص هم‌زمان نیروهای برشی و عمودی است. پوسته حسگر نیرو با ترکیب یک لایه تنظیم‌شده با توپولوژی و الگوی لیزری که ریزساختارهای هرمی دارد، با یک لایه دارای چهار پیکسل مقاومتی ساخته شده است. این روش، حساسیت خطی و زمان پاسخ سریع را تضمین می‌کند.

حلقه لمسی چهار حسگر را در خود جای داده است که هنگام فشار دادن یا خم شدن، مقاومت الکتریکی خود را تغییر می‌دهند و همچنین به محرک‌های پنوماتیک نرم مجهز است که از فشار هوا برای حرکت حلقه به روش‌هایی برای ایجاد احساسات لمسی استفاده می‌کنند. پژوهشگران برای ردیابی حرکات انگشت کاربر، از حسگر انعطاف‌پذیر و خم‌شونده چاپ‌شده با جوهرافشان استفاده کردند.

در آزمایش‌های اولیه مشخص شد که حلقه لمسی جدید، نیروها را در سه درجه آزادی اعمال می‌کند و بازخورد نیرو تا ۶.۵ نیوتن را ارائه می‌دهد. این بدان معناست که می‌تواند تجربیات لمسی قابل درک و واقع‌بینانه‌ای را همسو با تجربه کاربران در واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی ایجاد کند.

حلقه توسعه‌یافته توسط این گروه پژوهشی در آینده احتمالا بیشتر بهبود خواهد یافت و در محیط‌های گوناگون دنیای واقعی به کار گرفته خواهد شد و تجربیات بازی و آموزش‌های حرفه‌ای و شیوه‌های توانبخشی پزشکی را بهبود خواهد بخشید. علاوه بر این، حلقه می‌تواند الهام‌بخش توسعه دستگاه‌های لمسی مشابه باشد که راه را برای تجربیات دیجیتال غوطه‌ورتر و واقع‌گرایانه‌تر هموار کنند.

این پژوهش در مجله «Nature Electronics» به چاپ رسید.