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給你的手機撓癢癢!巴黎電信為電子設備穿上“皮膚”

2019-11-04 08:55:49來源:大數據文摘 閱讀量:24016

導讀:信息時代,人與設備的聯系變得日益緊密,電子設備的擬人化讓觸覺、情緒傳達給機器成為可能。巴黎電信公司研究人員聯合英國布里斯托、法國索邦大學共同開發的人造皮膚將交互技術研究提升至新高度。
  前陣子的“人造皮膚手機殼”你聽說了嗎?
 
  其實那并不是真正意義上的手機殼,而是英國布里斯托大學、法國索邦大學以及巴黎電信公司的研究人員合作開發出的一款人造皮膚,包裹在智能手機、筆記本電腦觸摸板和智能手表上進行交互實驗,以便與人或虛擬角色進行計算機介導的通信。
 
  實際上,人造皮膚的研發,是為了更好的研究觸感交互,并將交互技術提升到一個新的水平。
 
  繼人臉識別、語音助手、美化拍照之后,未來的某一天,或許你的手機還可以擁有“觸覺”。
 
  擁有觸覺的智能設備
 
  將人造皮膚用于手機保護殼這個構想來源于巴黎電信公司的員工Marc Teyssier,他與布里斯托大學、索邦大學的研究人員合作開發的“Skin-On Interfaces”可以模仿人類皮膚的外觀,同時還具有感知分辨率。
 
  這款人造皮膚不僅可以擁有人類皮膚的觸覺和柔滑感,而且涂層看起來也很像真實的皮膚,并且已經過編程,可以對人的觸摸做出反應,例如捏、戳、撓癢等。
 
  此種人造皮膚由多層有機硅膜組成,以模仿人類皮膚中存在的層。它由“層”,電極層和“皮下層”組成,中間的電極層是由眾多極細電線交疊組成的傳感器。因此,它能夠擁有人類皮膚的觸感,能夠“感覺”到用戶的抓握力,并且可以檢測到撓癢、愛撫,甚至捏和扭曲之類的交互動作。
 
  布里斯托大學人機交互副教授Anne Roudaut博士表示,這是他們次想到在交互設備中添加皮膚。雖然這個想法“腦洞很大”,但是項目發起人Marc Teyssier認為人體皮膚是好的交互載體,為什么不用它來豐富設備的性能呢?Teyssier團隊希望讓電子設備也擁有一層皮膚,從而為用戶提供一種全新形式的交互。
 
  在筆記本電腦觸摸板的人造皮膚演示中,當實驗人員“捏”它時,電腦屏幕上的“虛擬人”會像真人一樣皺眉,宛如感受到了疼痛。
 
  而撫摸人造皮膚“手機殼”時,手機屏幕上的小貓親昵的眨眨眼、動了動耳朵,仿佛感受到了主人對它的愛撫。
 
  另外,Teyssier等研發人員,還成功做出了一款可以利用觸覺傳遞消息的應用程序,用戶可以在人造皮膚上表達豐富的“觸覺情緒”。大力的捏可以傳達憤怒,撓癢時會發送笑的表情,而輕拍則會產生令人驚訝的表情。
 
  Teyssier在該項目的網站上說道,“我們雖然可以通過人造皮膚傳達我們自己的情感,以發送表情的形式與他人線上互動。但是,利用諸如智能手機這種媒介與他人交流,人們之間仍然隔著一個冷冰冰的屏幕,很難做到自然的互動交流。”
 
  下一步交互設想:讓電子設備更加擬人化
 
  一切才剛剛開始。就Teyssier團隊而言,研發人員還將進一步研究如何將電子設備更好的“擬人化”,這些已有的觸覺設備可能很快就會成為一種標準,Teyssier等正在邀請對于“Skin-On Interfaces”感興趣的研發人員加入他們的團隊。
 
  下一步將使人造皮膚更加逼真,他們已經開始研究如何將頭發和溫度特征嵌入人造皮膚,聽起來真是令人頭皮發麻~
 
  Teyssier還希望人造皮膚能與用戶的情感產生聯系。就像人類生氣會握緊拳頭,無聊時會在皮膚撓癢一樣,單手持機也有“輕握”和“緊握”的差異,它們能否被感應器識別,再指向至一個特定的功能?這也在研發團隊考慮的范疇之內。(全機身3D Touch?)
 
  目前,已有許多人工智能技術充盈著我們的生活,這些技術似乎更加平易近人了。然而從另一種角度來看,未來我們每天使用的電子設備可能會更“像”我們。
 
  對于人造皮膚的探索
 
  人造皮膚或助力醫療行業
 
  2017年9月,美國休斯頓大學的一組研究人員在《科學進展(Science Advances)》雜志上發表了一篇論文,稱可利用人造皮膚讓機器人手感知冷熱之間的差異。
 
  該團隊創建的人造皮膚是一種可拉伸的復合半導體,是通過一種稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的橡膠復合材料和具有保護涂層的銀納米線制備的,該溶液可以硬化為一種使用納米線傳輸電流的材料。而對于該項研究,人造皮膚只是其中的一個應用。研究人員預見,這種柔軟、可彎曲、可拉伸的新型材料,將影響未來柔性電子設備在眾多領域的發展,例如醫療領域,可用于健康監測、醫療植入物和手術手套等。
 
  未來或可造福于燒傷患者及假肢使用者
 
  2019年2月,美國和加拿大兩國的研究人員共同開發出一種人造皮膚,旨在讓燒傷患者和假肢使用者重新“感受”世界。
 
  這又是一種新型材料制成的感應器,Abdelsalam Ahmed等研究人員在《先進材料(Advanced Materials)》雜志發表了一項研究,稱這種由納米粒子組成的感應器可以監測到來自外界的壓力、磁場和聲波及其他一些異常狀況,并相應產生不同的電流變化。
 
  美國康涅狄格大學和加拿大多倫多大學的研究團隊使用一個用銅線包裹的硅膠管,管里填充由鐵氧化物微粒組成的特殊液體,這些微粒大小只有十億分之一米,它們在硅膠管內部摩擦從而產生電流,外部的銅線可以捕獲這些電流信號。而行走、奔跑、跳躍等不同動作產生的不同壓力傳遞給硅膠管時會產生不同的電流變化,因此研究人員希望該裝備能幫助燒傷患者和假肢使用者等重新感知外部環境刺激,并為在高磁場環境中作業的人們對可能存在的磁場輻射發出預警。
 
  可以看出,研發人員對于人造皮膚的未來充滿著好奇,探索還將繼續,未來它究竟可以和我們的皮膚相似到何種程度?那些電子設備又可以和我們有多“像”?

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