ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) เพิ่มการสัมผัสโลกเสมือนจริงที่ดีมากขึ้น

การสัมผัสกับโลก VR เสมือนจริงยังมีข้อจำกัดในด้านความรู้สึกขณะสัมผัสกับวัตถุบนโลกเสมือนจริง แต่สิ่งเหล่านี้กำลังได้รับการแก้ไขโดยใช้ปลอกแขนหุ่นยนต์ที่ใช้ระบบการไหลเวียนของอากาศภายในถุงลมที่มีความอ่อนนุ่มเรียกว่า ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) 

ก่อนหน้านี้การสัมผัสโลกเสมือนจริง VR มักจะใช้การทำงานผ่านตัวกระตุ้นแบบมอเตอร์ขนาดเล็กที่ส่งแรงสั่นสะเทือนไปตามผิวหนัง โดยขึ้นอยู่กับระบบความเข้มข้นของการสั่งสะเทือนและระยะเวลา การสั่นสะเทือนดังกล่าวสามารถจำลองความรู้สึกแบบต่าง ๆ ในชีวิตจริงได้ เช่น การถูกแตะ ลูบผิว หรือบีบเบา ๆ 

อย่างไรก็ตาม ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) ซึ่งพัฒนาโดยทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (Stanford) นั้นมีการทำงานที่แตกต่างออกไป ทีมงานได้ออกแบบให้ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิทมีความซับซ้อนในการใช้งานน้อยลง และประหยัดพลังงานมากกว่า ตัวกระตุ้นที่เกิดแรงดันลมทำหน้าที่จำลองการสัมผัสโดยการพองและขยายตัว เพื่อสร้างแรงกดลงบนผิวหนังผู้ที่สวมใส่ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท

การพัฒนาปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) 

ทีมงานพัฒนานำโดยศาสตราจารย์อัลลิสัน โอคามูระ (Allison Okamura) ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) พัฒนาตัวต้นแบบของปลอกแขนหุ่นยนต์ ซึ่งประกอบด้วยตัวกระตุ้นลมทั้งหมด 8 ตัว จัดเรียงเป็น 2 แถว แถวละ 4 ตัว แต่ละถุงสามารถพองและปล่อยลมออกได้ โดยใช้ท่อขนาดเล็กต่อกับปั๊มที่ใช้แบตเตอรี่แบบสวมใส่บนแขน โครงสร้างหลักของปลอกหุ้มทำมาจากเส้นใยไนลอนและฝ้าย ส่วนถุงลมเก็บอากาศที่มีลักษณะเป็นจานทรงกลมผลิตจากเส้นใยเทอร์โมพลาสติก

กระบวนการสร้างถุงลมนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ความร้อนเพื่อทำให้เส้นใยเทอร์โมพลาสติกละลาย และแข็งตัวเมื่อเย็นตัวลง ทำให้บริเวณดังกล่าวจะสร้างโครงสร้างแข็งแรงสำหรับตัวกระตุ้น ซึ่งจะรองรับการขยายตัวและหดตัวลงไปสู่ผิวหนังของผู้สวมใส่ 

“ความท้าทายในการพัฒนาหุ่นยนต์อ่อนนุ่ม คือ เราจะต้องยึดวัสดุที่แข็งและอ่อนตัวเข้าด้วยกัน ซึ่งวัสดุดังกล่าวมักจะแยกตัวออกจากกัน ทีมงานได้นำเส้นใยเหล่านี้มาถักผสมผสานกันระหว่างวัสดุที่แข็งและอ่อนตัว มาเรียงต่อกันเป็นลักษณะคล้ายเนื้อผ้าชินเดียว" อัลลิสัน โอคามูระ (Allison Okamura) ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์

การทดสอบปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit)

 

ทีมงานวิจัยได้ใช้อาสาสมัคร 32 คน ร่วมทดสอบประเมินปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) แบบใหม่ และอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบเดิมจำนวน 8 ตัว ที่มีลักษณะใกล้เคียงกันพบว่าปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) สามารถระบุตำแหน่งของการแตะเสมือนจริงแต่ละจุดบนแขนได้ดีขึ้น

นอกจากนี้ ปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิท (Haptiknit) ยังสามารถนำมาใช้เพื่อส่งมอบความรู้สึกเสมือนจริงได้สำเร็จโดยการเปิดใช้งานทีละถุง เนื่องจากผู้เข้าร่วมทดสอบอธิบายว่าปลอกแขนหุ่นยนต์แฮปติกนิทมีความสะดวกสบายและใช้งานง่าย คาดว่าเทคโนโลยีนี้จึงสามารถนำไปใช้ในแอปพลิเคชันอื่น ๆ นอกเหนือจาก VR ได้ในที่สุด 

ที่มาของข้อมูล Newatlas

ที่มาของรูปภาพ Susan Williams, MIT Self-Assembly Lab