Accélérer la communication tactile avec les téléhaptiques attachées à la peau

Accélérer la communication tactile avec les téléhaptiques attachées à la peaunpj Flexible Electronics (2022). DOI : 10.1038/s41528-022-00216-1″ width=”800″ height=”530″/>

Capteur tactile bimodal ultra-flexible (UFB) et réseau d’actionneurs tactiles sub-mm pour système téléhaptique. un schéma du système téléhaptique composé d’acquisition tactile (à gauche) et de rendu (à droite). Les propriétés physiques de la surface, y compris la texture et la forme, sont enregistrées par un réseau de capteurs tactiles sur la peau et reproduites par un réseau d’actionneurs tactiles. b Schéma 3D d’un réseau de capteurs tactiles bimodaux ultra-flexibles (UFB). c Image de microscopie optique du réseau de capteurs tactiles UFB, la barre d’échelle est de 2 mm. d Image du capteur tactile UFB laminée sur le bout du doigt, la barre d’échelle est de 2 mm. e Capteur tactile UFB avec un système sans fil attaché à la main pour l’acquisition tactile, la barre d’échelle est de 2 cm. f Schéma 3D d’un réseau d’actionneurs tactiles flexibles sub-mm. g Image du réseau d’actionneurs tactiles ultra-flexibles, la barre d’échelle est de 2 mm. h un réseau d’actionneurs tactiles sub-mm ultra-flexibles laminés sur le bout du doigt, la barre d’échelle est de 5 mm. i tableau d’actionneurs tactiles avec un système sans fil attaché à la main pour un rendu tactile, la barre d’échelle est de 2 cm. Le crédit: npj Électronique Flexible (2022). DOI : 10.1038/s41528-022-00216-1

L’Institut de recherche en électronique et télécommunications (ETRI) a mis au point un dispositif téléhaptique qui transmet à distance des sensations tactiles en temps réel en le fixant au bout du doigt comme un autocollant. Il devrait ajouter un sentiment d’immersion au métaverse et une véritable expérience tactile avec des performances et une convivialité de classe mondiale grâce à l’ultra-miniaturisation.

Cette technologie a été publiée dans npj Électronique Flexible.

Cette technologie utilise le modèle de vibration unique du toucher et de la texture. Grâce à des capteurs de collecte tactiles et à des actionneurs de reproduction tactiles, les gens peuvent ressentir des textures virtuellement sans toucher les objets en réalité.

Suite à la divulgation de la technologie téléhaptique en avril de l’année dernière, ETRI a réussi à faire progresser la technologie sous une forme qui peut être collée au doigt comme un autocollant.

Il a résolu le grand volume et les faibles performances des dispositifs de reproduction tactiles existants. Pour une expérience utilisateur hautement immersive, une reproduction précise du toucher et de la texture suffisamment fine pour être attachée à la peau est essentielle.

L’équipe de recherche a utilisé un élément piézoélectrique auto-développé et un substrat flexible ultra-mince pour intégrer avec précision des capteurs et des actionneurs microscopiques de moins de 1 mm sur le substrat. Le substrat est mince et pliable avec une épaisseur de 1/20 de cheveu humain (environ 4 μm), il convient donc pour une fixation sur la peau.

Le capteur composite haute résolution, finement structuré à des intervalles de 1,8 mm, peut ressentir des motifs tactiles dans une large gamme de fréquences de 1 à 1 000 hertz (Hz). Il a démontré des performances de classe mondiale en mesurant simultanément la pression à variation lente (pression statique) et la pression à variation rapide (pression dynamique).

En particulier, cette réalisation peut mesurer et reproduire des matériaux tels que le coton, le polyester et le spandex, ainsi que la forme des surfaces de lettres en saillie convexe et la sensation dynamique des tiges en plastique roulant sur le bout des doigts. En effet, le capteur haute résolution reconnaît même des modèles tactiles très différents pour chaque emplacement.

La technologie téléhaptique cutanée développée par ETRI permet de reproduire des sensations tactiles en temps réel jusqu’à 15 m de distance grâce à la communication Bluetooth. En particulier, le temps de retard lors de la transmission du signal de données tactile/texture n’était que de 1,55 millisecondes (ms), et les signaux acquis et reproduits correspondaient à environ 97 %. Cela élimine toute gêne dans la transmission du signal.

L’équipe de recherche a déclaré que cette technologie est le résultat de l’intégration de substrats ultra-minces hautement flexibles, de capteurs de pression composites haute résolution statiques/dynamiques ; actionneurs piézoélectriques ultra-petits à haute puissance, traitement du signal et pilotage du capteur/actionneur piézoélectrique, contrôle des données tactiles/textures composites et technologie de liaison de communication sans fil.

Le chercheur principal Hye Jin Kim de la section de recherche sur les capteurs intelligents de l’ETRI a déclaré : « Grâce à l’appareil de reproduction tactile léger et flexible sur la peau qui peut être attaché à la peau, nous avons fait un pas en avant dans la préparation d’un environnement de base pour le développement d’environnements virtuels/virtuels hautement immersifs. contenu de réalité augmentée.”

L’équipe de recherche a déclaré qu’à l’avenir, elle prévoyait de faire progresser de manière innovante les performances et le facteur de forme de l’élément piézoélectrique pour créer des niveaux tactiles et de texture complexes qui correspondent à la réalité en combinant non seulement les vibrations mais également divers stimuli tactiles.

En outre, ils prévoient de mettre en œuvre des capteurs et des actionneurs complexes plus réalistes en améliorant davantage la conception des éléments et des structures piézoélectriques pour augmenter les performances de sortie et ajouter des sensations de chaleur et de froid.

Plus d’information:
Hanbit Jin et al, Interfaces tactiles hautement pixélisées et non attachées pour un système téléhaptique ultra-flexible sur la peau, npj Électronique Flexible (2022). DOI : 10.1038/s41528-022-00216-1

Fourni par le Conseil national de recherches sur la science et la technologie

Citation: Accelerating tactile communication with skin-attached telehaptics (6 décembre 2022) récupéré le 9 décembre 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-12-tactile-communication-skin-attached-telehaptics.html

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