Công Nghệ Mô Phỏng Cảm Giác Chạm Bằng Khí Nén

Hầu hết các hệ thống phản hồi xúc giác hiện nay sử dụng các động cơ rung nhỏ để mô phỏng cảm giác chạm, vuốt hoặc bóp. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Đại học Stanford, hợp tác cùng nhóm nghiên cứu từ MIT, đã phát triển một giải pháp thay thế nhẹ hơn, đơn giản hơn và tiết kiệm năng lượng hơn – sử dụng túi khí đàn hồi thay vì động cơ điện.

Những túi khí nén này hoạt động bằng cách phồng lên và ép nhẹ lên da, tạo cảm giác chạm giống như thật. Thách thức lớn nhất của công nghệ này là làm sao để các túi khí chỉ mở rộng theo hướng mong muốn mà không phồng ra các hướng khác, khiến cảm giác chạm mất đi độ chính xác. Để khắc phục điều này, các hệ thống trước đây thường phải tích hợp vào bộ khung xương ngoài cứng để kiểm soát sự giãn nở. Tuy nhiên, Haptiknit đã giải quyết vấn đề này theo một cách hoàn toàn mới.

Haptiknit – Tay Áo Tạo Cảm Giác Chạm Chân Thực

Nguyên mẫu Haptiknit bao gồm tám túi khí nén, được sắp xếp thành hai hàng trên tay áo dệt từ sợi nylon và cotton. Điểm đặc biệt của hệ thống là các túi khí được đặt trong những phần gia cố bằng sợi nhựa nhiệt dẻo, giúp hướng luồng khí nén tập trung xuống da thay vì giãn nở theo các hướng khác.

Cấu trúc này không chỉ giúp cố định các túi khí một cách chắc chắn mà còn giữ cho tay áo mềm mại, thoải mái khi đeo. Nhờ thiết kế dệt liên tục giữa phần mềm và phần cứng, Haptiknit không bị tách lớp – một thách thức lớn trong ngành robot mềm.

Hệ thống hoạt động nhờ một máy bơm mini chạy bằng pin đeo trên cánh tay, cung cấp luồng khí để điều khiển từng túi khí riêng lẻ. Trong phiên bản thương mại tương lai, máy bơm này có thể được thu nhỏ để tiện lợi hơn.

Thử Nghiệm Và Ứng Dụng Đầy Hứa Hẹn

Trong một nghiên cứu với 32 tình nguyện viên, các nhà khoa học đã so sánh Haptiknit với một hệ thống sử dụng động cơ rung thông thường. Kết quả cho thấy người tham gia có thể xác định chính xác vị trí của các lần chạm ảo trên tay mình với Haptiknit hơn so với các động cơ rung. Ngoài ra, hệ thống này còn có thể mô phỏng cảm giác vuốt bằng cách kích hoạt tuần tự các túi khí theo một hướng nhất định.

Điều quan trọng là người tham gia mô tả thiết bị này thoải mái và dễ sử dụng, điều này mở ra nhiều ứng dụng khác ngoài VR. Theo giáo sư Allison Okamura, trưởng nhóm nghiên cứu, công nghệ này không chỉ phục vụ giải trí và đào tạo, mà còn có thể được sử dụng trong giao tiếp từ xa, hỗ trợ vật lý hoặc các thiết bị đeo thông minh trong cuộc sống hàng ngày.

Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science Robotics, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ xúc giác và thực tế ảo.