在日益數字化的世界中，觸覺常常成為首個受損的感官。儘管視覺和聲音在虛擬現實中已變得高度沉浸，但重現實體互動的感覺仍然是一個難以克服的挑戰。
瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的工程師們近日發佈了一種可定制的柔性機器人系統，通過壓縮空氣驅動的變形模塊模擬現實世界的觸感。這一系統名為「Digits」，能夠通過多種配置提供振動、剛度變化和動態反饋，為虛擬現實和康復領域開創了新的前景。
Digits系統由EPFL工程學院的可重構機器人實驗室開發，其模塊化特性使其能夠使用靈活的關節和由加壓空氣袋激活的剛性鏈接來改變形狀和觸覺輸出。儘管支持16種獨特配置，該系統的基本設計仍然簡單。
該系統的兩個工作原型，TangiGlove和TangiBall，展示了其適應性。TangiGlove是一種佩戴在手上的開鏈外骨骼，能提供剛度反饋和觸覺提示。TangiBall則是一個手持的閉鏈模塊，能變形為包括立方體和球體在內的八種不同形狀，同時提供類似的反饋和振動。
根據該研究的第一作者、博士生Serhat Demirtas的說法，「觸覺接口可以通過模擬現實世界的觸感來增強虛擬現實體驗，並通過互動系統支持康復。然而，對於更通用的可重構設計和控制方法的需求是真實存在的。」
人類的觸感本質上是複雜的。與視覺或聽覺不同，觸感需要通過抓取、按壓或摩擦等互動來感知質地、溫度或壓力。大多數現有的觸覺設備只能模擬其中一種特徵，而Digits旨在克服這一限制。
該系統涵蓋了兩大主要機器人類別：開鏈和閉鏈配置。這一雙重能力允許廣泛的運動和變形。模塊化設計也確保了不同用戶和任務的輕鬆定制。
為了提高系統的用戶友好性，研究團隊擴展了開源機器人平台Feelix。該平台允許用戶在不編寫代碼的情況下設計自定義的觸覺反應，並利用機器學習解釋Digits對觸碰的反應，實時生成直觀的反饋。
Digits還因依賴氣動驅動而脫穎而出，這一領域在觸覺技術中常常被忽視。氣動系統提供了對形狀和剛度的精細控制，幫助以高精度模擬現實世界的觸覺體驗。
在康復和互動領域的下一步，該實驗室在Jamie Paik的帶領下，計劃在康復環境中測試Digits框架，以評估其在運動恢復和肌肉訓練中的長期使用。與此同時，進一步的配置正在開發中，將用於沉浸式虛擬和增強現實環境。
Paik表示：「我們對Digits模塊的目標是通過可重構的機器人重新定義人機互動，使其能夠適應形狀、剛度和觸覺反饋。這種適應性支持更具體感的虛擬現實、更有效的康復，並為每個人提供更豐富的體驗，無論其大小、能力或需求如何。」該研究發表在《Advanced Intelligent Systems》期刊上。
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