触觉技术综述:压电集成电路，AR/VR手套和触觉服装

在过去的几十年里，触觉技术已经取得了长足的进步，并不断在各个行业中找到创新的改进和应用。以下是近期一些与触觉技术相关的新闻。

触觉技术是一个术语，指的是利用触觉反馈的界面。它花了许多年时间作为边缘领域，之前的版本通常都很大，笨重，在执行上相对粗糙，比如老式的视频控制台控制器，带有一个马达旋转一个ERM(偏心旋转质量)来产生振动(就像一台偏心的洗衣机)。

虽然一些现代的实现可能仍然使用ERM或类似的方法来实现对用户的触觉反馈，但其他方法如使用压电致动器使得触觉技术可以无缝集成到更小、更时尚的设备中，比如智能手机。

在过去几年里，触觉技术获得了更大的吸引力，部分原因是虚拟/增强现实领域的发展和可访问性，在这一领域触觉反馈可以补充体验。

据估计，到2023年，触觉技术市场将增长到220亿美元，主要包括软件、驱动、控制器和执行器。

以下是触觉技术领域的一些进展，让我们对未来几年的发展有更多的了解，以及触觉反馈正在以独特的方式实现。

用于高清触摸的低功耗压电集成电路

Boréas技术，总部设在加拿大，开发了BOS1901压电驱动器高清触觉反馈。该公司报告称，该致动器的能效比类似的压电竞争对手高出10倍，比其他类型的触觉反馈致动器，如线性谐振致动器(LRA)和(ERM)的能效高达20倍。触觉反馈也被报道为足以产生纹理错觉。

BOS1901压电驱动器。图片由北风技术

BOS1901旨在克服功耗、散热和形状因素方面的挑战，目标应用于可穿戴设备、移动设备、视频游戏控制器和其他基于电池的应用。该驱动器采用了专有的CapDrive技术，可在3至5.5 V的电源下输出多达190个Vpk-pk波形，启动时间不到300秒。

Boréas有一个开发工具包，被描述为“即插即用”，使用标准的USB音频协议来开发波形，这样用户就可以快速建立触觉波形的原型。

图片由北风技术。

用于物体感知的动觉反馈手套

来自苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH)和École Polytechnique Fédérale德洛桑(EPFL)软传感器实验室的研究人员开发了一种触觉手套它只有2毫米厚，重量不到8克，操作者只需几毫瓦的功率就能创造出物体和表面的错觉。

这款手套由棉质制成，金属条贯穿每根手指的长度。当施加电压时，贴片就会产生张力，阻止手指的移动，从而使大脑误以为使用者手中有个物体。这种“阻止运动”而不是创造运动的方法是一种动觉反馈，这也是为什么手套需要的能量如此之少的部分原因。

这种手套可以用200伏特的电压为每根手指产生高达40牛顿的力。研究人员目前正在扩展这项技术，为身体的其他部分创造触觉反馈服装，并希望电子游戏玩家成为他们的主要受众之一。他们还认为，增强现实技术有潜在的应用前景，甚至可以用于医疗保健领域的外科医生培训。

触觉反馈给你方向

可穿戴X是一家将触觉、音频和视觉反馈集成到服装中的公司。虽然触觉反馈服装的概念本身并不是全新的，但该公司将其应用于一些新颖的应用中，阐明了如何在日常工作中更好地利用触觉反馈。具体来说，可穿戴X正试图向穿戴者提供与智能手机相同的信息，而无需总是查看智能手机。

他们的首批产品之一是“导航开拓者”，它在外套的背面嵌入了振动电机，并搭配了一款智能手机应用，为用户指明方向。方向是由衣服上振动的位置和强度来表示的(所以如果你的左边有强烈的振动，就表示你在向左急转弯)。到目前为止，巴黎、悉尼和纽约的路线已经在导航应用中实现了。

导航运动夹克。图像礼貌的可穿戴X。

该公司还拥有健身服装。Nadi X瑜伽裤将于今年晚些时候上市，它使用放置在臀部、膝盖和脚踝上的传感器进行触觉反馈，通过配对的智能手机应用加载瑜伽动作来指导穿戴者。用户总是会立即收到反馈，纠正或指导他们的姿势。这可能有助于穿戴者实现更安全、更有效的锻炼，因为瑜伽教练的个人关注并不总是可以获得的。

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你对触觉技术的其他应用(或实现它的方法)还有什么经验?请在下面的评论中分享你的想法。