Німецька компанія Holotron розробила екзоскелет ніг із силовим зворотним зв’язком, з яким вдалося відчути та відбити м’яч, покататися на скейтборді та стрибати по рухомих каменях. Це підвісна конструкція з моторами на кульшовому та колінному суглобах, які надають опір і посилюють рух там, де це необхідно у віртуальному світі. З розробкою можна ознайомитися на сайті компанії.
Holotron Technologies / YouTube
Замість окулярів екзоскелет?
Для повного занурення у віртуальну реальність нам не вистачить просто картинки та звуку: предметів хочеться торкнутися та повзаємодіяти з ними. Тому потрібне не просто тактильне відчуття, а і силовий відклик. Якщо ви хочете пробити стіну або штовхнути щось, то ваша рука має відчути опір. Система має точно визначити прикладену вами силу та дати вам відповідний відгук під будь-яким кутом і до будь-якої частини тіла. З такою ж метою, наприклад, розробники AxonVR створили екзоскелет з костюма з великою кількістю датчиків руху і температури, а також платформи AxonStation, яка утримує користувача і відповідає за тактильні відгуки у віртуальній реальності. зворотний зв'язок полягає в вібрації, що працює від дотику до об'єктів. Також для більшого занурення у VR, інженери створили пристрій з декількох пружних тросів, які зупиняють пальці і саму кисть користувача, коли вони наближаються до віртуального об'єкта, завдяки чому людина відчуває опір, подібний фізичному контакту. А наприклад, Disney нам пропонує використовувати пневматичну куртку, яка імітує тактильні відчуття завдяки безлічі повітряних камер, які можуть надуватися або здуватися, коли користувач стикається з віртуальними об'єктами.
Компанія Holotron вирішила відтворити подібні відчуття для ніг, а тому розробила прототип робочої системи для силового зворотного зв'язку з екзоскелетом у нижній частині тіла, яка відтворює простий фізичний досвід ходьби у віртуальній реальності.
Як працює конструкція?
Holotron підвішує вас до підлоги, тобто система сама визначає, де знаходиться підлога у віртуальному світі, під яким кутом і як він рухається. Це також дає змогу відчути рух, подібний тому, як коли ви стрибаєте. Ваші ноги поміщають в масивну раму, покриту двигунами і датчиками, які, за словами розробників, працюють з малою затримкою. Вони відстежують рухи ніг, чинячи опір і посилюючи рух там, де це необхідно. Наприклад, якщо вам під ноги котитиметься великий м'яч, він відкине вашу ногу назад.
Пристрій тестували при моделюванні 1/20 нормальної земної сили тяжіння, що зробило прогулянки і стрибки менш трудомісткими, ніж в реальному житті, але при цьому система давала користувачеві відчуття сили і рівноваги. Поки мотори встановлені тільки на тазостегнових і колінних суглобах, але розробники планують збільшити їхню кількість до п'яти моторів на кожній нозі, а також на руках, кистях і спині. Систему запустили з кількома додатками: один дозволяє підніматися сходами, інший імітує удар важким м'ячем, третій дозволяє балансувати на скейтборді, йти по ряду рухомих каменів та підстрибувати на пружній платформі.
Система і залишиться такою громіздкою?
Створення прототипу, за словами розробників, вартувало 67 000 доларів США. У наступній версії вони збираються замінити дерев'яну раму на підлоговий карданний підвіс, який замінить громіздку електроніку прототипу і додасть можливість обертати користувачів у всіх напрямках. Пізніші оновлення, за їхніми словами, дадуть тактильний зворотний зв'язок з високою роздільною здатністю для всіх частин тіла, а також температурні, смакові та нюхові відчуття.