通过皮肤附着的远程触觉加速触觉交流

电子和电信研究所（ETRI）开发了一种远程触觉设备，该设备可以通过像贴纸一样将其连接到指尖来实时远程传输触觉。它有望通过超小型化为元宇宙增添沉浸感和真实的触觉体验，具有世界一流的性能和可用性。

该技术使用独特的触感和纹理振动模式。通过触觉收集传感器和触觉复制执行器，人们几乎可以在不触摸现实物体的情况下感受到纹理。

继去年4月披露远程触觉技术后，ETRI成功地将该技术推进到可以像贴纸一样粘附在手指上的形式。

它解决了现有触觉复制设备的体积大，性能低的问题。为了获得高度身临其境的用户体验，精确到足够薄以附着在皮肤上的触觉和纹理再现至关重要。

研究团队使用自主研发的压电元件和超薄柔性基板，在基板上精确集成小于1mm的微型传感器和执行器。基材薄且可弯曲，厚度为人类头发的1/20（约4μm），因此适合附着在皮肤上。

高分辨率复合传感器以1.8毫米的间隔进行精细结构，可以在1~1，000赫兹（Hz）的宽频率范围内感受触觉图案。它通过同时测量缓慢变化的压力（静压）和快速变化的压力（动态压力）展示了世界一流的性能。

特别是，这一成就可以测量和再现棉、聚酯和氨纶等材料，以及凸起的字母表面的形状和塑料棒在指尖滚动的动态感觉。这是因为高分辨率传感器可以识别每个位置的细微不同的触觉模式。

ETRI开发的皮肤附着远程触觉技术可以使用蓝牙通信在最远15m的距离内实时再现触觉。特别是，传输触觉/纹理数据信号时的延迟时间仅为1.55毫秒（ms），而采集和再现的信号匹配度约为97%。这消除了信号传输中的任何尴尬。

研究团队表示，这项技术是集成超薄高柔性基板、静态/动态高分辨率复合压力传感器的结果;大功率、超小型压电执行器、压电传感器/执行器的信号处理与驱动、复合触觉/纹理数据控制、无线通信联动技术。

ETRI智能传感器研究部门的首席研究员Hye Jin Kim说：“通过可以附着在皮肤上的轻巧灵活的皮肤触觉再现设备，我们在为开发高度沉浸式的虚拟/增强现实内容准备基础环境方面向前迈出了一步。

研究小组表示，在未来，他们计划创新地提高压电元件的性能和外形尺寸，通过结合振动和各种触觉刺 激来创建与现实相匹配的复杂触觉和纹理水平。

此外，他们计划通过进一步升级压电元件和结构的设计来实现更逼真的复杂传感器和执行器，以提高输出性能并增加热和冷感觉。