【 香港城市大学|2022全球领先VR触觉技术创新：(2)柔性电子皮肤(上）】
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图：皮肤VR酷似透气且可伸展的布料
轻薄的3毫米电子皮肤内，藏有层层装置与天线，为无线控制和充电系统提供了支援。
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图：3毫米“皮肤”内的技术内容
电子皮肤内有互相连结的“按钮”状致动器（actuators），每个致动器都接通射频天线，以无线方式传递信息和供电。致动器发出的振动频率以毫米计，只需1.75毫瓦功率便能诱发触感，仅需市面现有致动器功率的2%。配套软件一旦收到指令，就会迅速将讯息传递到致动器，使用者便可感到触感。
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图：1.75毫瓦功率诱发传感
通过无线操控电子器件，皮肤VR可产生机械振动。研究人员需要把振动频率调节在人容易感受的范围内，让人感觉到适当的触觉。
于欣格说，电影《头号玩家》中萨曼莎用手滑过韦德肩膀时，玩家感觉到的真实触感需要器件提供反馈。要想清晰获取手滑动皮肤的感觉，就要对器件的密度有更高要求。
2019年论文发表时，研究团队做到了在一块6×6英寸大小的皮肤VR中集成32个振动反馈单元。
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图：在6×6英寸大小的皮肤VR中集成32个振动反馈单元
一年后，在同样大小的皮肤中，振动反馈单元已从32个发展到1000个，这可以让使用者获得更多真实的触感。目前，研究团队已将单个反馈单元做到毫米量级，几乎达到了人体皮下触觉反馈器的分布极限，也就是说达到了人体分辨的极限，反馈的触感也便更为真实自然。
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图：皮肤VR原理图示
皮肤VR使用无线射频供电。致动器可以在一定距离内，通过外置的大型可活动天线，以无线射频方式取电。使用者身上的VR装置无需连接任何电线，可自由移动。还采用了特殊的电路电子设计，可以让VR系统在一个10平米的房间内无线供电。致动器采用了先进的机械设计，只需低于2毫瓦的功率就能引起明显振动。而一般直流电驱动的致动器，需要约100毫瓦的功率，才能产生相同水平的振动。为使用户在购买VR设备时，不必再买一个射频装备，开发第二代产品时，研究人员将VR设备的供电形式改成了充电式，以方便使用。
下周，维克多专栏将为大家介绍皮肤VR可以应用在哪些领域，敬请关注！
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