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運(yùn)動(dòng)控制

觸摸:智能紡織品傳達(dá)身體親密感

2025China.cn   2024年04月16日

手放在肩膀上,撫摸手臂,擁抱:這樣的觸摸可以平靜、舒適,通常傳達(dá)安全、安全和親密。如果皮膚的神經(jīng)細(xì)胞傳遞這些刺激,大腦的許多區(qū)域就會(huì)以閃電般的速度變得活躍,并刺激身體自身的生物化學(xué)。荷爾蒙和其他信使物質(zhì)會(huì)被釋放,包括催產(chǎn)素,它可以創(chuàng)造幸福感和聯(lián)系。另一方面,視頻會(huì)議讓我們相當(dāng)冷漠,安全感和親密感幾乎不明顯——缺乏身體素質(zhì)。但是,如果親密關(guān)系很重要,如果孩子們病得很重,但父母無(wú)法聯(lián)系到他們,該怎么辦?如果因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)減弱而不允許身體接觸?

為了確保隔離病房的孩子即使在虛擬探訪中也能感受到父母身體的親密感,并盡可能真實(shí)地沉浸在這種體驗(yàn)中,薩爾大學(xué)、薩爾科技經(jīng)濟(jì)大學(xué)(htw-saar)、機(jī)電一體化與自動(dòng)化技術(shù)中心(ZeMA)和德國(guó)人工智能研究中心(DFKI)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正在合作。在工程科學(xué)、神經(jīng)技術(shù)、醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的界面上,“多重沉浸式”項(xiàng)目的研究人員正在開(kāi)發(fā)一種虛擬體驗(yàn),旨在吸引所有感官。“沉浸式”代表“沉浸”,代表一種強(qiáng)烈的感官感知。使用新技術(shù),年輕患者應(yīng)該盡可能真實(shí)地看到、聽(tīng)到、感覺(jué)和感受他們的父母和兄弟姐妹,同時(shí)盡管空間分離,仍然能感受到他們強(qiáng)烈的親密感。

薩爾大學(xué)的Stefan Seelecke教授和Paul Motzki教授以及薩爾布呂肯的ZeMA教授組成的研究小組負(fù)責(zé)感覺(jué)和觸覺(jué):他們是使用輕質(zhì)硅膠膜為表面賦予新功能的專(zhuān)家。工程師們將50微米的薄膜變成了第二層皮膚:就像皮膚是人體與真實(shí)外部世界的界面一樣,薄膜也將成為人體與虛擬世界的界面。這是為了在虛構(gòu)的現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)造一種新的身體感知。

這些薄膜結(jié)合到紡織品中,旨在將母親或父親在其他地方觸摸第二塊智能紡織品時(shí)產(chǎn)生的觸摸轉(zhuǎn)移到孩子的皮膚上。智能材料系統(tǒng)教授Stefan Seelecke解釋道:“我們使用薄膜,即所謂的電介質(zhì)彈性體,作為傳感器來(lái)檢測(cè)觸摸的運(yùn)動(dòng),同時(shí)作為致動(dòng)器,即驅(qū)動(dòng)器來(lái)傳輸這些運(yùn)動(dòng)。”。

薄膜的頂部和底部印有導(dǎo)電的、高度可拉伸的電極層。當(dāng)我們向薄膜施加電壓時(shí),電極會(huì)因靜電吸引而收緊并壓縮薄膜,薄膜會(huì)轉(zhuǎn)向側(cè)面,從而增加其表面積。”Paul Motzki教授解釋道,他是薩爾州大學(xué)和ZeMA之間的橋梁教授“創(chuàng)新生產(chǎn)的智能材料系統(tǒng)”。隨著每一個(gè)最小的運(yùn)動(dòng),薄膜的電容量都會(huì)發(fā)生變化:這是一個(gè)可以測(cè)量的物理量。如果手指觸碰薄膜,它會(huì)使薄膜變形,并且可以將電容量的精確測(cè)量值分配給每個(gè)單獨(dú)的位置:某個(gè)數(shù)字描述了薄膜的一個(gè)非常特定的位置。這些單獨(dú)測(cè)量值的序列會(huì)啟動(dòng)一系列運(yùn)動(dòng)。薄膜是它自己的可拉伸傳感器并檢測(cè)其如何變形。

在2024年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,該團(tuán)隊(duì)正在用一種手表展示其技術(shù),手表背面附有智能箔。我們可以將幾個(gè)這樣的智能構(gòu)建塊串在一起,例如,可以傳輸長(zhǎng)筆劃運(yùn)動(dòng)。為此,我們將這些組件連接起來(lái),使它們像蜂群一樣相互通信和合作,”Paul Motzki解釋道。

該工藝價(jià)格低廉、重量輕、靜音且節(jié)能。電影技術(shù)還可以增強(qiáng)電腦游戲中逼真的身體感知的游戲體驗(yàn)。在其他項(xiàng)目中,工程師們用他們的薄膜為工業(yè)4.0涂覆工作手套,或者創(chuàng)造按鈕邊緣的印象,這樣按鈕或滑塊就可以在任何地方被感覺(jué)到,使操作表面更加人性化。

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