虚拟步行者:用于虚拟实境行走的可穿戴触觉回馈设备

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简介

可穿戴于小腿的力回馈系统,使用风扇推力模拟在不同虚拟实境中行走时的浮力或阻力,以增强游戏、训练及身体康复治疗。

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完成研究日期
2022
商品化机会
技术授权协议
解决方案

除了手和其他上半身部位,人体的下肢,如腿和脚,也是我们探索现实世界的另一个重要身体部位。例如,在坚实的地面上、水中、沙地、泥泞或沼泽中行走时,我们可以感受到不同类型和水平的力。然而,与基于手的触觉相比,VR中下肢触觉体验的研究较少。

创新技术
  • 虚拟步行者是一对可穿戴于小腿的触觉反馈设备,用于模拟人类下肢在虚拟现实(VR)中与不同液体材料相互作用时产生的浮力和阻力。
  • 通过使用四个涵道风扇(每个小腿上各安装两个),系统可以实时地控制气流的强度和方向,以提供不同程度的力。
  • 涵道风扇可以提供力反馈以模拟用户在不同流体介质(例如水、沙子和泥浆)中移动时下肢引起的力(浮力和流体阻力)。该设备还可以模拟不同重力条件下的步行体验,例如在另一个星球上行走。
主要成效
  • 该发明填补了虚拟现实中下肢触觉反馈(特别是动觉反馈)相关发明及研究的缺失。
  • 我们的研究结果证明该发明能有效地在虚拟现实中模拟用户下肢在不同流体中移动时产生的力(浮力和流体阻力)。
  • 该发明可以被应用于不同的领域,例如游戏,运动以及康复等。
奖项
  • 第48届日内瓦国际发明展 - 铜奖
应用范畴
  • 该系统可以直接用于游戏和娱乐以及运动领域,例如一些与脚重量有关的运动。
  • 该设备还有望被应用于还可以应用于康复训练,从而帮助下肢受伤的用户进行身体恢复。
  • 另一个潜在的应用是为上肢残疾用户提供替代触觉反馈,以增强他们在VR中的体验。

专利申请

  • Patent Priority No. 17/860,116 (USA)
香港城市大学

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