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引言：触觉最突出的应用是通过振动反馈为用户提供通知。然而，随着人们越来越关注触觉可以提供的潜在价值，从输入触觉反馈和传统按钮替代，到模拟各种虚拟感知的高仿真触觉体验，各类先进的触觉技术都得到了显著发展。
01
Happily Haptic Lab
Design by:肖恩 ·麦克纳尔蒂-科瓦尔
Happily Haptic Lab是一个探索性研究项目，旨在复制常见的触觉感觉，并为模块化机箱创建新的触觉，主要作为游戏控制器。
触觉，触觉科学，成就或破坏游戏体验。触觉技术涉及3D触摸的感觉，并通过与视频游戏叙事相吻合的振动，力和运动来整合感官体验。
为了复制触觉动作并产生新的动作，Happily Haptic由一个底座组成，该底座承载着一个触觉模块网格，每个模块都有不同的功能。设计师们的最终愿景归结为创建具有可定制触觉的新模块化MIDI控制器，这些控制器是使用3D打印机开发的。
Happily Haptics由40个不同的模块组成，被概念化为三种不同的机箱尺寸，从迷你控制器、常规尺寸控制器到大型MIDI控制器，所有这些都是模块化设计，供用户根据需要进行定制。
设计师在直径为30毫米的3D打印圆柱体中开发了每个触觉系统，其中磁铁可以嵌入和交换，以改变驱动强度。模块的集合允许用户根据需要定制他们的游戏控制器。
02
化学触觉
Design by:芝加哥大学
芝加哥大学计算机科学系人机集成实验室的研究人员开发了一种全新的方法，即设计直接附着人体的交互式设备，将局部刺激直接应用于皮肤，并以不同的方式直接触发人类皮肤中的受体。
这种通过与皮肤的相互化学作用来产生感觉意味着一种新的触觉形式，他们称之为化学触觉。研究人员设计并制造了独立的可穿戴设备，只要能够与皮肤接触，这些设备可以佩戴在人体的任何地方，手臂、腿，甚至面部都是可以的。
研究人员设计了一种柔软的硅胶贴片，使用微型泵推动液体药剂通过对使用者皮肤开放的通道，让皮肤在药剂通过时吸收它们。该装置还允许通过单个致动器实现多种响应。目前，研究人员已经确定了五种有助于产生持久感觉的化学物质：山椒醇，利多卡因，肉桂醛，辣椒素和薄荷醇。
薄荷醇创造了皮肤被冷却的感觉，可能模拟了下雪天在外面散步，而辣椒素，这种辛辣食物中代表「辣」的成分，可以创造一种温暖的感觉，模拟的是暴露在热的东西下。
利多卡因可以产生麻木的感觉，山椒醇和肉桂醛可以产生刺痛的感觉，所有使用的化学物质对都是安全的。由于这是一种新的方法，研究人员还就何时以及如何利用化学触觉提出了建议，表明它最适合「缓慢变化的触觉事件」，例如伤口的刺痛如何在最初几分钟内演变或温度缓慢上升。
他们还建议根据设备佩戴的身体位置调整化学物质的浓度，根据每种化学物质提供的主要感觉来优先选择化学物质，以及一些安全预防措施。在一项用户研究中，参与者评估了使用和不使用化学触觉的虚拟现实体验的沉浸感；绝大多数情况下，参与者表示，化学触觉设备的使用确实使得沉浸感增强。该团队认为这证明了对皮肤进行化学刺激从而产生感觉是可能的，而且由于皮肤可以以这种方式获得感觉，未来就可以通过微调这些感觉的细节，包括感觉之间的转换，混合化合物和定制的化学物质以获得新的感觉。
03
Aerohaptics
Design by:格拉斯哥大学
据了解，该系统基于伪全息显示器，通过使用玻璃或镜子等工具，使二维图像看起来似乎在太空中盘旋。“该技术是与虚拟对象交互的新方法，也是一种高级形式的电话会议，甚至是使外科医生能够远程执行手术的基础。
该技术最早起源于 19 世纪，又称作佩珀尔幻象，通常借由玻璃和特定光源，在舞台上呈现出一种奇特的幻觉效果，往往被用于魔术表演。值得一提的是，该技术还可以应用于大型博物馆中，能够有效地还原历史情景，且费用相对低廉。而在 BEST 研究小组的实验中，该系统表现出了令人惊喜的变化。它可以和一个传感器形成完美 “搭档”，来跟踪体验者的手部运动，并通过一个可移动的空气喷嘴将气流引导到他们的手掌或指尖，从而使人感受到逼真的触感。
该团队提供了一个示例，将计算机生成的篮球 3D 图像显示在空中，并借实验证明了他们是如何通过改变气流的方向和力量来创造一种真实的篮球弹跳感。
而 BEST 的新系统恰好以相对较低的成本创造了令人信服的物理交互感觉，最重要的是，该系统并不需要穿戴或手持外围设备。另外，研究小组已经在考虑为新系统添加额外的功能。例如，在气流中添加温度控制，借以加深与热或冷物体交互的感觉。“我们相信，气动触觉技术可以成为未来许多新应用的基础，比如为电话会议创建令人信服的真人交互式 3D 渲染，或者在虚拟空间中帮助外科医生训练如何执行棘手的手术。”
04
Omnifiber
Design by:麻省理工
这是麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）研究团队的最新成果，一款新型的纺织品“Omnifiber”，它能够“感知”被拉伸或压缩的程度，提供即时的触觉反馈，可用于帮助训练歌手或运动员进行呼吸训练，或帮助患者从疾病或手术中恢复呼吸模式。
Omnifiber的设计基于原始的流体人造肌肉，人造肌肉由弹性管和包裹的纤维编织套组成，根据纤维编织方式的不同，再通过控制弹性管内的流体输入，可改变致动行为，如伸长、收缩或者弯曲。
Omnifiber 要比普通的人造肌肉更细，更灵活和柔软。它被设计为具有五层软纤维的复合材料：最里面的流体通道、基于硅树脂的弹性管、可检测应变的可拉伸传感器、控制纤维外部尺寸的可拉伸外网，以及对整体可延展性提供机械约束的非拉伸长丝。可以通过输入气体来驱动，开发人员利用两个微型隔膜泵串联充气，利用闭环控制和双向交互可以产生更高的压力来同时驱动多个长纤维。
Omnifiber 可以用正常的编织方式制成衣服，例如缝纫、机织，纤维中的可拉伸传感器实时捕捉、应变简单的弯曲行为，就像皮肤一样产生多种触觉特性，可拉伸、压缩、振动等。
不仅如此，它响应迅速，轴向位移峰值为 150 毫米/秒，具有高应变性能，可达245%，输出力也可达到19 N。
紧身衣的设计由三个模块组成，它们通过顺序加压和排气来模拟穿着者身体上的蠕动呼吸运动，实现 1.2 - 6.5 kPa 的均匀压缩压力，允许对身体进行轻度到更强的压缩范围。此外，在紧身衣背面设计 1.8 毫米的单个连续 Omnifiber 系带，可以让穿着者的身体动态与衣服更合身。
Omnifiber 的非凡之处在于它不需要加热来改变其形状，也不需要复杂精细的编织过程。
05
触觉手套气动技术
Design by:Meta
Meta (Metaverse元宇宙，前身Facebook)宣布了一款微流体触觉反馈手套，可以重现压力、纹理和振动等系列复杂细微的感觉，让人手感受到虚拟物体的作用。
该原型机的核心组件，包括基于有机硅的微流体触觉反馈层压板和气动控制回路。气动系统结构：Meta触觉手套运用的技术源自软性执行器及微流体领域，通过控制分布在指尖、手掌各处硅胶气囊、气垫的协同运动，为佩戴者提供触觉反馈。
同时，手背上的装置还能够侦测手掌在空间中的移动，而内部的传感器则能够侦测手指弯曲的幅度。
Meta发布的触觉手套视频中，“拖拉机启动”的作动方式想必引起了大家的兴趣。这是一款集成了多个硅胶材质的气泡样机，通过逻辑气动阀组快速控制气流充放气，从不同方位、不同部位对手掌加压和释压，让穿戴者产生握实感等阻力触感。
同时，通过精确控制气泡内的压力，可让人手真实感受到虚拟环境中不同材质的物体(木头、大理石、泡沫)。
素材来源：
1.https://mp.weixin.qq.com/s/M9O95CLe511SS3lO6swfgw
2.https://mp.weixin.qq.com/s/AHI8d4elXenbId-HHxce1A
3.https://mp.weixin.qq.com/s/pUKEsh5tIw3Khp0N5Ydn0w
4.https://mp.weixin.qq.com/s/ShX36wRfn4CxG7GutxtliQ
5.https://mp.weixin.qq.com/s/RkkJNx27i1GMljIEyzDsuQ
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