迪斯达(Dexta)的Dexmo触觉力反馈虚拟现实手套的研发始于2014年,经过多年的发展,已经取得了巨大的进展。最近我亲自试用了该公司最新版本的手套,它们已经准备好投入生产,我对它们的紧凑尺寸和自由度深感印象深刻。
迪斯达机器人最初计划为虚拟现实开发一种面向消费者的触觉力反馈手套,但近年来将Dexmo手套转向企业市场。尽管首席执行官Aler Gu表示公司仍然非常希望在未来推出更精致和价格亲民的消费者产品,但目前已经向企业客户开放销售。迪斯达按情况逐案销售手套,并没有公开披露价格。
HaptX手套 | Road to VR摄影
与我之前试用的其他触觉力反馈手套相比,最新版本的手套外观设计非常时尚。迪斯达最接近的竞争对手很可能是HaptX,后者提供了引人入胜的触觉和力反馈效果,尽管其最新原型机体积庞大且需要与每只手套连接的巨大电缆,这在很大程度上限制了HaptX的使用范围。
而Dexmo手套则体积紧凑,由电池供电,可以支持与大多数现有头戴显示器相同类型的房间尺度虚拟现实体验。
Dexmo手套(此照片未连接Vive追踪器)| Road to VR摄影
以下是本文对“触觉”和“力反馈”的简要介绍:“触觉”在此处表示模拟触碰感觉的一些感觉,而“力反馈”指的是实际上可以向手指施加压力,使其感觉像是抓取实际不存在的虚拟物体的能力。
Dexmo具备这两项功能。触觉反馈通过振动器(线性马达)来实现,每根手指和手掌部位各有一个。力反馈来自手套的“手指”,与您的手指相连。手套的每个指头中都有电机,可以使您的手指保持静止,产生抓取不同形状物体的感觉。此外,Dexmo的力反馈是“主动”的,这意味着电机不仅可以停止您的手指,还可以向其施加推拉力,以及提供可变的力控制,以模拟柔软物体或添加其他触觉感觉(例如按下时具有一定初始阻力,然后“点击”)。
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穿戴这款手套时,需将手套的一部分固定在手掌上,然后将指尖滑入小袖套中。正确选择合适的袖套尺寸非常重要;它们要足够紧以保持固定,并将触觉振动传递到手指上,但不要过紧,以免捏压手指血液流通。
任何类型的触觉力反馈手套都面临着舒适性方面的巨大挑战,因为手和手指需要足够的支撑力才能对其施加力量,但如果任何调整过紧,您的手将很快感到不舒服。幸运的是,迪斯达提供了各种尺寸的指尖袖套,并且更换起来非常容易,因此我能够找到与我手指尺寸最匹配的尺寸。
手套戴上后,你可以感受到电机提供的一些附加物理阻力。也就是说,即使在没有主动提供反馈时,系统中的摩擦足够让您感受到手指运动的一些阻力,虽然不足以影响正常使用。该公司告诉我,这个问题在未来可以解决,但需要更专业的电机设计,这将在进行大规模生产时更为可行。
除了触觉和力反馈,Dexmo手套还通过读取手套中的传感器来跟踪手指位置。在一个校准步骤中,我需要保持手指摆出几个不同的姿势,然后我就可以在虚拟现实中看到我的手指基本上以真实的方式动作,只有双手拇指似乎没有和真实动作对齐。想要合作(当我点了“赞”就不会向上延伸)。德克斯塔表示这是某种类型的bug。除此之外,我的其他手指似乎跟踪得很好;这款手套使用指尖追踪信息与API相结合,以确定何时以及如何触发力反馈。
考虑到这款手套的相对小巧,以及从每个马达(在指节处)到每个手指的杠杆作用,我对手套提供的停止能力感到惊讶。当我伸手去拿虚拟物体时,我能够感受到一种逼真的“抓握”感觉,这向我的大脑传达出我正在握着某样东西的信息。因为手套的每个手指顶部都可以在连接点旋转,所以有一个最“佳”的抓取方式,以获得最逼真的感觉(手指稍微弯曲)。一旦我掌握了这种感觉,我真的很享受手套提供的抓握感觉,这使得抓取和持握物体的互动感觉更加真实,尤其是因为即使物体超出了我的视野范围,我也能感觉到我仍在握着某样东西(没有力反馈时,你只能凭眼睛告诉自己是否握着虚拟物体)。
德克斯塔还向我展示了力反馈的“主动”特性,给我一个可以挤压的软物品,一开始轻轻推动我的手指,然后随着我挤压力度增加,对抗力增大,直到完全停止,并且还把一个虚拟的跳动的心放在我手中,每次心脏跳动时会稍微向后推动我的手指。
手套中的触觉反馈显然有潜力,但德克斯塔承认他们仍在初步探索如何最好地使用它们。线性马达可以产生许多有趣的感觉,如点击、震动,甚至复杂的表面质地,但要实现这些感觉需要大量专业知识,以确定如何动态驱动频率以创建这些感觉。事实上,在我尝试的演示中,触觉感觉相对粗糙。该公司计划花更多时间完善他们的触觉效果库。
与我尝试过的其他手套相比,Dexmo手套对我的自然手指灵活性的限制非常小。从外表上看,手套的设计在一定程度上显得有些突兀,因为它给手部带来了一种外骨骼的轮廓,但是由于所有机械元素都位于手背上,我的手指的运动自由几乎没有受到影响。即使是指尖的盖子也不会引起太多不适;我很惊讶地发现,我戴着手套时可以轻松地打开一个有着细长盖子的水瓶。我还能够自己戴上并轻松调整自己的头戴式显示器,这是我尝试笨重的HaptX手套时需要帮助的地方。
我最欣赏Dexmo的机械功能和硬件设计,但公司现在真正需要集中精力的地方是软件方面。像这样的任何手套都需要一个成熟的软件开发工具包供开发人员使用,以使手套与他们的应用程序配合工作;在这一点上,HaptX领先很多。
运行模拟和确定驱动手套力反馈机制的逻辑以获得一致且逼真的反馈并不是一件小事。虽然Dexmo的力反馈在我所谓的“整只手”的操作上表现得很好,但在与手指的个别互动方面,系统似乎有时会混淆。例如,我试图将物体从一只手传递到另一只手时,这是一个笨拙的过程,需要非常刻意的动作才能让系统理解我在尝试做什么。在我尝试的演示中,手套在我伸手触碰不可移动物体(手指会自发地移动,不现实)时也几乎不知道该怎么办。
力反馈(和触觉)的目的是通过触觉传达有用的信息给用户。如果反馈提供的信息如果信息不连贯和清晰,就会降低可靠性和实用性。
Dexmo公司需要努力提升软件调校,以提高Dexmo力反馈的一致性。然而,除此之外,我对该公司构建的硬件基础印象深刻。Dexmo手套的功能潜力很大,一旦驱动它的软件得到更好的调校,将会大放异彩。考虑到公司在过去五年里为推进他们的硬件付出的努力,我有理由相信他们也能应对软件挑战。
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