چگونگی لمس اشیاء مجازی با کمک دستکش واقعیت مجازی ممکن شد؟!

یک دستکش واقعیت مجازی که حسی واقعی از لمس اشیاء مجازی ایجاد می کند! حتی فکرش هم برق را از سر آدم می پراند! این که چیزی که واقعا وجود ندارد را در دست بگیرید و هم زمان وجود آن را در دستتان حس کنید فوق العاده است، نه؟! حتما قبلا در جاهایی مثل شهربازی عینک های واقعیت مجازی را به چشم زده اید و یا حداقل اسم آن را شنیده اید. این عینک ها گاهی دستکش هایی در کنار خود دارند. کار این دستکش ها این است که به شما کمک کنند تا اگر در حال پرسه زدن در دنیای واقعیت مجازی دلتان خواست چیزی را بگیرید یا پرتاب کنید، بتوانید این کار را انجام دهید. جالب است بدانید اخیرا پژوهشگران توانسته اند یک دستکش واقعیت مجازی بسازند که علاوه بر دارا بودن امکانات فوق می تواند این حس را به انسان منتقل کند که واقعا چیزی را در دستش گرفته است. اگر ترغیب شدید که بدانید این دستکش چگونه کار می کند در ادامه ی مطلب با ما همراه باشید.

دانشمندان دست کش واقعیت مجازی فوق سبک ساخته اند که وزنش روی هر انگشت فقط 8 گرم است. با این دستکش واقعیت مجازی لمس اشیاء مجازی و جا به جا کردن آن ها ممکن خواهد بود. سیستم این دستکش واقعیت مجازی به گونه ایست که لمس اشیاء مجازی بسیار شبیه به واقعیت می شود. این دستکش با باتری کار می کند که این امکان را به آن داده تا آزادانه حرکت کند.

مهندسان و توسعه دهندگان نرم افزار در اقصی نقاط جهان به دنبال ایجاد یک فناوری هستند که به کمک آن بتوان اشیاء مجازی را لمس کرد و با در دست گرفتن آن ها تغییراتی را در آن ها اعمال کرد. تلاش آن ها این است که حس لمس چیزی در جهان واقعی را در فرد به وجود آورند.

محققان سوئیسی در دو مرکز EPFL و ETH با همکاری یکدیگر دستکشی جدید ساخته اند که گامی بزرگ در مسیر نیل به این هدف به شمار می آید. این دستکش واقعیت مجازی نه تنها فوق العاده سبک است (کمتر از 8 گرم وزن روی هر انگشت دارد)، بلکه حسی فوق العاده واقعی را نیز برای مخاطب به ارمغان می آورد. این دستکش واقعیت مجازی قادر است با اعمال ولتاژی به میزان200 ولت و توان مصرفی چند میلی واتی نیرویی به میزان حداکثر40 نیوتن در هر انگشت ایجاد کند. هم چنین قادر است فقط با یک باتری بسیار کوچک به کار خود ادامه دهد. ویژگی های فوق به همراه طراحی منحصر به فرد این دستکش – که فقط 2 میلی متر ضخامت دارد – دست به دست هم داده اند تا این ابزار یک ابزار دقیق باشد، هم چنین باعث شده که دست فرد آزادی حرکت بی نظیری داشته باشد. «هربرت شی»، رئیس یکی از آزمایشگاه های EPFL، در این باره می گوید: «ما می خواستیم دستگاهی سبک بسازیم. دستگاهی که با دستکش های واقعیت مجازی موجود تفاوت داشته باشد. دستکش های موجود حجیم هستند و به پمپ یا کابل های بسیار ضخیم نیاز دارند.»

بیشتر بدانید: پیش بینی زلزله و سونامی به وسیله ی رایانه ها

این دستکش که DextrES نام گرفته است، با موفقیت بر روی داوطلبان ساکن زوریخ آزمایش شده است و در سمپوزیوم دستگاه های کامپیوتری که با موضوع فناوری و رابط های کاربری برگزار خواهد شد به نمایش گذاشته خواهد شد.

بافت پارچه ای، رشته های فلزی و الکتریسیته

دستکش واقعیت مجازی DextrES از نایلون و رشته های فلزی ارتجاعی که در طول انگشتان امتداد پیدا کرده اند ساخته شده است. رشته های فلزی با یک عایق نازک از یکدیگر جدا شده اند. وقتی انگشتان کاربر در تماس با شیء مجازی قرار می گیرد، دستگاه کنترل کننده یک اختلاف ولتاژ بین رشته های فلزی برقرار می کند و باعث به هم چسبیدن آن ها از طریق جاذبه ی الکتروستاتیک می شود. این پدیده  نیرویی ایجاد می کند که از حرکت انگشتان جلوگیری می کند. وقتی که اعمال ولتاژ متوقف شود، رشته های فلزی به آرامی از هم فاصله می گیرند و کاربر دوباره می تواند آزادانه انگشتان خود را حرکت دهد.

 فریب دادن مغز

انرژی الکتریکی دستکش واقعیت مجازی مزبور از طریق کابلی بسیار نازک تامین می شود، اما به دلیل نیاز به ولتاژ پایین و توان مصرفی کم این قابلیت را دارد با یک باتری بسیار کوچک نیز کار کند. هربرت شی توضیح می دهد: «علت نیاز کم دستکش واقعیت مجازی به انرژی، بی تحرک بودن آن است. این سیستم به جای این که خودش متحرک باشد از طریق ممانعت از حرکت کار می کند.» محققان هنوز به آزمایشات بیشتری نیاز دارند تا بفهمند دقیقا چقدر باید شرایط واقعی را شبیه سازی کنند تا تجربه ای حقیقی برای کاربران رقم بزنند. اتمار هیلیگس رئیس آزمایشگاه فناوری های تعاملی پیشرفته ی ETH در زوریخ معتقد است: «سیستم حسی انسان بسیار تکامل یافته و پیچیده است. ما انواع مختلفی از گیرنده های حسی را در زیر پوست خود داریم. بندهای انگشتان ما یکی از نقاط بدن هستند که گیرنده های حسی بسیاری در آن جا تجمع پیدا کرده اند. در نتیجه ایجاد حس واقعی در فرد در هنگام تعامل با اشیاء مجازی مسئله ای است که هنوز حل نشده و باید روی آن بیشتر کار کرد. کاری که ما کردیم برداشتن گامی در این جهت است و به طور ویژه بر حرکت دادن دست و درک موقعیت فضایی آن در دنیای واقعیت مجازی تمرکز دارد.

در این پروژه ی تحقیقاتی مشترک، سخت افزار به وسیله ی EPFL و سیستم واقعیت مجازی به وسیله ی ETH  توسعه داده شد. آزمایشات بر روی کاربران نیز به وسیله ی ETH اجرا شد.

هیلیگس می افزاید: «ما مکمل خوبی برای آزمایشگاه EPFL هستیم. این شراکت به ما کمک می کند تا با چالش های توسعه ی سیستم واقعیت مجازی به شیوه ای عمیق و با سرعتی زیاد روبرو شویم و این مهم بدون شراکت با EPFL ممکن نیست.»

در گام بعد باید دستگاه به تولید انبوه برسد و تولید دستگاه هایی با پارچه های بافتنی رسانا برای سایر نقاط بدن نیز در دستور کار قرار بگیرد. هربرت شی توضیح می دهد: «بزرگ ترین بازار برای این دستکش واقعیت مجازی در حال حاضر بازار بازی های ویدئویی است، اما این محصول کاربردهای بالقوه ی زیادی- به خصوص در بازار محصولات مرتبط با سلامت- می تواند داشته باشد. به عنوان مثال می توان از آن به عنوان ابزاری برای آموزش تکنیک های جراحی به جراحان بهره برد. این فناوری هم چنین می تواند در واقعیت افزوده هم کاربردی باشد.»

امیدوارم شما خوانندگان مجله ی اینترنتی پروماگ از مطلب امروز لذت برده باشید.