觸覺反饋手套，有了VR遠程操控，如臂指使

觸覺反饋手套，有了VR遠程操控，如臂指使

觸覺反饋解決方案上HaptX的VR手套，其最出色的氣泡觸控方案足夠優秀，能讓手掌和手指感受到輕微的壓力、形狀甚至溫度等，從而在VR中呈現更為逼真的沉浸式操控體驗。

如今，這一操控特性正在被延伸，如今已經被應用到遠程操控的觸覺機器人系統中，其特點是可以實現遠程操控機器人手臂，而HaptX手套的加入還可以通過力反饋與亞毫米追蹤傳感器將機器人手臂的觸覺傳遞給人類。

項目起源

這件事情要起于，1950年美國通用電氣公司的工程師Ralph Mosheri引領擬人機器操控系統（CAMS）項目。之后到了1965年，基于此想法又誕生一套Hardiman動力外骨骼系統。Hardiman是陸軍海軍的一個聯合項目，其旨在創建提升人體控制和力量的動力外骨骼系統。

Hardiman

簡而言之，在當時年代人們更關注的不是人工智能，而是“人體增強”系統。這其中的挑戰就在于人們操控者如何通過力反饋感受Hardiman觸感，這也包括力量。

如果不能實現，這樣的機器人似乎也就沒有用處。因此，操控者必須能夠準確感知外部系統的壓力和位置等一系列變化。

不過最終由于液壓機械系統在穩定性和電源等方面的問題尚未得到完美解決，因此該項目始終處于原型設計階段，最終被擱淺。

被延續到Avatar X計劃

然而，Mosher工程師的研究成果依然被得以延續。如今隨著智能機器人、5G技術、人工智能等技術的進步，所謂關于遠程遙控觸覺機器人則應運而生。

該方案的遠程端采用了一個多軸機械臂，擁有靈活擬人手指設計。而另一端采用了人手去控制，同時結合HaptX觸覺手套，這樣就人類就可以遠程感受機械臂的觸感了。

Avatar X

據悉，這套方案來自于Avatar X機器人計劃。Avatar X計劃是由ANA（全日空）和JAXA（日本航天探測局）聯合成立的，這是一項關于太空探索以及太空教育、太空建筑、太空生活等前沿科技的合作項目。

Avatar X

根據Avatar X官網介紹顯示，該項目的最終目標是地球上的人可以遠程操控月球表面的機器人，同時地球的醫生也能對低空軌道中空間站上的航天員進行醫療診斷，這也是日本流行漫畫《宇宙兄弟》中的場景，最終讓其變為現實。

最新的方案特點

Shadow公司的機器人手

現在讓我們回到這套方案中，該方案結合了Shadow公司的機器人手，其具備20個自由度，指尖高靈敏觸摸傳感器。其特點是：基本上可以模擬人手的各種動作；體積大小和成年人手掌接近；共擁有129個傳感器，可感知每個關節的相對位置；支持高帶寬接口可連接其它傳感器；平臺代碼開放，方便自定義。

SynTouch傳感器

同時，結合SynTouch公司的BioTac傳感器就可以檢測超靈敏的指尖擁有超靈敏觸感，實現類人手的觸摸感覺。據悉，該傳感器可放置于指尖部分，體積小巧且提供板載數據分析能力，最大的特點是支持檢測皮膚形變，震動，溫度。

而HaptX技術的核心在于微流體技術，其通過在亞毫米細的管道內注入液體，并通過改善液體走向來控制這些氣囊，而HaptX手套中擁有數百個這樣微小的氣囊，從而通過氣囊間的膨脹來模擬逼真的觸感。而HaptX手套同樣能夠模擬傳遞物體的形狀、質地和溫度等。

新方案特點

這樣一來，三者之間組合就實現了一個完美的遠程機械手臂組合：

1，由HaptX為Shadows機械手掌提供動作數據；

2，將SynTouch傳感器附著于Shadows機械手掌；

3，SynTouch傳感器數據和HaptX首套數據互相傳遞。

該方案既能就可以實現人佩戴HaptX手套去遠程控制機械手掌，而機械手掌的傳感器數據還能回傳給HaptX手套，形成回路互動。

想一想，在執行爆破等危險任務時，這樣的方案是不是能盡可能降低人類爆破員受傷的風險的。甚至還能在地震等復雜場景下執行遠程醫療、遠程協助等任務。

HaptX創始人兼CEO Jake Rubin表示：我們認為這套革命性的系統能夠給更多領域和行業帶來福音，遠程操控未來很可能把人類的靈活性和機器人的力量、速度、穩定性融合在一起，這在危險環境中需要人類交互的任務有重大意義，可盡讓人類盡可能降低負載，遠離或不直接接觸危險。

沒想到的是，HaptX營銷總監Andrew Mitrak表示：該方案還可以應用在在電子競技中，例如VR游戲、VR社交等。它能夠真實的模仿人類的動作，包括握手、擁抱，這些完全可以通過手去感受到對方的存在。

當然，該方案也并不完美，例如真實的人類會感受到疼痛，目前該方案還做不到。因此他們也在尋找如何通過機器人感知疼痛，并將疼痛數據化，然后回傳給戴著VR手套的人類。

據青亭網了解，HpatX團隊下一個目標就是加入360°立體視頻拍攝系統和VR頭顯，以方便將遠程視頻畫面實時呈現給操控者。隨著5G的到來，這方面也會變得更輕松。

實話講，我不敢想象未來的應用場景會是什么樣，但知道原理后往往會讓我細思極恐。甚至，你都不用出門了，你的機器人替身可以代替你做任何事情，《生活大爆炸》里謝爾頓的機器人貌似還可以做的更完美。

參考：VRscout 、Avatar X、cyberneticzoo、Shadow