城大電子皮膚令義肢具觸感

By on December 4, 2019

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

于欣格(上圖左二)及其城大研究團隊夥外國專家研發「皮膚集成的觸覺介面」系統。(城大圖片)

于欣格(左二)及其城大研究團隊夥外國專家研發「皮膚集成的觸覺介面」系統。(城大圖片)

在科幻電影《挑戰者1號》(Ready Player One),男主角穿起緊身衣,就能以自身肌膚感受虛擬世界的觸碰。如今香港城市大學聯同美國西北大學、賓夕法尼亞州立大學等多間院校的學者,成功研發一套「皮膚集成的觸覺介面」系統,幫助使用義肢的人士感受外在環境,亦可應用於社交媒體及遊戲娛樂上。

殘障者取物有握持感

簡單而言,這是一套以皮膚為媒介的虛擬現實(VR)及擴增現實(AR)系統,只要將一塊內藏700多個功能組件、厚度僅3毫米的柔韌皮膚器件貼在皮膚,其無線致動器就會把能源轉換成機械動能,把觸覺刺激(例如是遠方親戚的觸碰)傳送到人體;也可讓殘障者利用機械臂拿起物件時,有握持物件的感覺。

研究成果最近於國際知名科學期刊《自然》發表,論文題目為「皮膚集成無線觸覺介面的虛擬和擴增現實」。論文第一作者、城大生物醫學工程學系助理教授于欣格期望,研發出可媲美真皮膚的「電子皮膚」;又指系統以無線射頻(RF)供電,只需低於2毫瓦(mW)的功率便能傳輸訊息,並產生跟一般致動器同等的機械震動,毋須接駁電線。

目前虛擬與擴增現實技術,主要通過視覺、聽覺刺激來創造體驗;惟皮膚是人體面積最大的感官系統,因此以觸覺感應外界環境效果更好。于欣格續稱,整項研究歷時兩年,最大困難是要整合機械工程學、材料科學、生物醫學、物理學、化學等不同科學範疇的技術,「生物醫學工程,就是創造出大家以前覺得不可能的發明。」

只要將一塊柔韌皮膚器件貼在皮膚,其無線致動器就會將能源轉換成機械動能,將觸覺刺激傳送到人體。(城大圖片)

只要將一塊柔韌皮膚器件貼在皮膚,其無線致動器就會將能源轉換成機械動能,將觸覺刺激傳送到人體。(城大圖片)

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