Dexmo 骨骼型虚拟操控器:用手感受虚拟,带来不一样的仿真触感

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曾经的虚拟现实操作设备只能在电影中看到,而今,虚拟现实设备正逐渐走进我们的生活。可惜的是,大多数设备结构复杂且造价昂贵,距离普通消费者遥远,很难实现设备商品化。科技公司 Dexta Robotics 坚持为生产而设计的原则,以较低的制作成本研发出了一款成熟美观且价格低廉的手部动作捕捉装置——Dexmo。这是一款能装在人的手上,外观似骨骼状的手部动态捕捉装置,它操作灵活,仿真触感高,能带给使用者不一样的浸入式体验,让人如同身临其境。

Dexmo 分为经典版和 F2 版两个型号,可以像 Oculus Rift 那样通过系统让人获得虚拟触碰感受。经典版可以用来操控机械手,一般适用在危险系数较高的工作或者测试中,如拆弹;而 F2 版甚至有触碰反馈的功能,让玩家能够真实感受到虚拟物品的大小和外形特色。

Dexmo 经典版是一种可穿戴的机械外骨骼,能捕获穿戴者的手部动作。它能感知拇指三个自由度的运动,同时也能感知到其他 4 个手指的每一次分开或者弯曲,灵敏度极高。其工作原理主要是将手部的弯曲动作通过一组连杆分解映射到旋转传感器上,计算出手部的位置和姿态,捕捉手部动作,它的识别精度甚至能细化到拇指稍稍弯曲的地步。

F2 版则能够通过该公司即将申请的技术专利:小型联合齿盘制动机制原理,让穿戴者能够真实感受到虚拟物品的大小和外形特点。一旦虚拟手碰到虚拟物品就会将信号传回到设备中,而后启动制动联合,外骨骼自动上锁以防止手指进一步弯曲向内, 从而在用户指尖创建一个法向力,让穿戴者能够感觉到虚拟物的大小和形状。但唯一遗憾的是,它无法感知虚拟物的软硬等质感。

那么,Dexmo 的实用性何在呢?

首先,对于机器科研人员而言,Dexmo 可以捕捉控制者的手部动作,进行更精准的机器人手部控制。以拆弹机器人为例子,目前的拆弹机器人搭载的一般只是夹取器,工作也只是转移疑似爆炸物到远处进行爆破,并不能进行更精确的控制。而利用 Dexmo,配合同时开发中的力反馈功能,机械手握住物体的这种「握持感」可以远程传递到控制者手上,从而进行灵巧机械手的精细控制。也就是说,Dexmo 不仅仅是一个输入装置,也可以成为一个双向的输出装置。

1Dexmo

对游戏玩家来说,Dexmo 也是一个福利。Dexmo 能将现实中的手部动作输入进虚拟世界中,增加游戏的浸入感。力反馈功能还将打开让用户「抓取」虚拟物体的可能性。想象一下,在虚拟空间中有一个球,配合上力反馈的 Dexmo 可以让佩戴者在现实世界中「抓住」不存在的虚拟物体,以建立起虚拟世界和现实世界初步的触感联系。

2Dexmo

此外 Dexmo 还有混音、弹奏虚拟钢琴、翻译手语、远程操控汽车、智能灯等多种功能,涉及范围相当全面,实用性超强。并且,Dexmo 的耐用性也很高,不易坏。

目前在众筹网站 Kickstarter 上,用户只需要 65 美元 (约合人民币 398 元) 就能够拥有 Dexmo 经典版,众筹活动结束后的售价则恢复为 75 美元 (约合人民币 459 元)。支持力量反馈的 Dexmo F2 售价则为 179 美元 (约合人民币 1095 元)。

那么,功能如此强大的 Dexmo 又是如何做到价格如此低廉呢?Dexmo 采用的外骨骼结构来进行手部动作捕捉是一种比较新颖的方式,设计中没有用到昂贵的传感器,而是将手部的弯曲动作通过一组连杆分解并且映射到到造价低廉同时精准度相对较高的旋转传感器上,连杆等机械部件可以通过开模等方式进行生产,从而进一步降低成本。

如果你对这款实用性超强的 Dexmo 骨骼型虚拟操控器感兴趣的话,不妨登入  Kickstarter  进一步了解与支持。


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