혁신적인 장갑형 햅틱 장치, 실제 촉감 재현

햅틱 기술은 힘, 진동, 동작을 통해 피부의 국소 부위를 자극하여 실제 세계에서 느껴지는 것과 유사한 방식으로 촉각 경험을 모방합니다. 인간 손에는 대부분의 물체를 지각하는 데 사용되는 수많은 촉각 수용체가 있습니다. 원격 의료 상담에서 의사가 환자를 직접 진찰할 수 없는 경우 등 촉각이 유용한 상황이 많습니다.

연구자들은 착용형 햅틱 장갑의 손가락 끝에 내장된 3방향 피부 스트레치 장치(SSD)를 개발하여 촉각을 모방했습니다. 이 확장 가능한 기술은 원격 의료, 의료 기기, 수술 로봇, 증강/가상 현실, 원격 조작, 산업 현장 등 다양한 응용 분야에서 직물에 통합될 수 있습니다.

기존 햅틱 기술은 가상 환경의 물체나 원격 위치의 물체에 대한 촉각 재현에 큰 어려움을 겪었습니다. 시각이나 청각 단서는 쉽게 복제할 수 있지만 햅틱 단서는 재현하기 더 어렵습니다. 상용 스마트 안경 같은 햅틱 인터페이스를 사용하여 컴퓨터나 스마트폰에서 일어나는 일을 사용자가 느끼게 하는 것은 거의 불가능합니다. 진동을 이용한 햅틱 피드백은 지속적으로 사용하거나 사용자가 움직일 때 민감도가 떨어져 탈감작과 장치 기능 저하를 초래합니다.

새 기술은 부드럽고 소형 인공 '근육'을 통해 효과적인 햅틱 감각을 재현하는 새로운 방법을 도입하여 기존 햅틱 장치의 문제를 극복합니다. 햅틱 장갑은 사람들이 가상 또는 원격 물체를 더 현실적이고 몰입감 있게 느낄 수 있게 합니다. 인공 근육은 부드러운 택터(tactor)를 통해 사용자 손가락 끝에 충분한 법선 힘과 전단 힘을 생성하여 촉각을 효과적으로 재현합니다.

새로운 착용형 햅틱 장치로 촉각을 효과적으로 재현하는 능력은 광범위한 혜택을 가집니다. 예를 들어 COVID-19 팬데믹 동안 사람들이 영상 통화로 사랑하는 사람들과 연결될 때 유용합니다. 기존 햅틱 장치와 달리 새 기술은 부드럽고 가볍고 얇아 사용자가 착용 중인 것에 통합하여 재활, 교육, 훈련, 레크리에이션 등 다양한 환경에서 현실적인 햅틱 경험을 제공할 수 있습니다.

이 기술은 사용자가 가상 세계 안의 물체나 원거리 물체를 느낄 수 있게 할 수 있습니다. 예를 들어 과학자가 연구실을 떠나지 않고 다른 행성의 가상 바위를 느끼거나, 외과의사가 수술 도구로 환자의 장기 조직을 직접 만지지 않고 느낄 수 있습니다.

연구자들은 햅틱 모션 가이드, 저시력 노인 내비게이션 지원, 촉각 텍스트 언어, 수술 로봇/의수/AR/VR용 3D 힘 피드백 디스플레이 등 다양한 햅틱 응용 분야에 장치를 구현할 계획입니다.