虛擬步行者:用於虛擬實境行走的可穿戴觸覺回饋設備

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簡介

可穿戴於小腿的力回饋系統,使用風扇推力模擬在不同虛擬實境中行走時的浮力或阻力,以增強遊戲、訓練及身體康復治療。

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完成研究日期
2022
商品化機會
技術授權協議
解決方案

除了手和其他上半身部位,人體的下肢,如腿和腳,也是我們探索現實世界的另一個重要身體部位。例如,在堅實的地面上、水中、沙地、泥濘或沼澤中行走時,我們可以感受到不同類型和水平的力。然而,與基於手的觸覺相比,VR中下肢觸覺體驗的研究較少。

創新技術
  • 虛擬步行者是一對可穿戴於小腿的觸覺反饋設備,用於模擬人類下肢在虛擬現實(VR)中與不同液體材料相互作用時產生的浮力和阻力。
  • 通過使用四個涵道風扇(每個小腿上各安裝兩個),系統可以實時地控制氣流的強度和方向,以提供不同程度的力。
  • 涵道風扇可以提供力反饋以模擬用戶在不同流體介質(例如水、沙子和泥漿)中移動時下肢引起的力(浮力和流體阻力)。該設備還可以模擬不同重力條件下的步行體驗,例如在另一個星球上行走。
主要成效
  • 該發明填補了虛擬現實中下肢觸覺反饋(特別是動覺反饋)相關發明及研究的缺失。
  • 我們的研究結果證明該發明能有效地在虛擬現實中模擬用戶下肢在不同流體中移動時產生的力(浮力和流體阻力)。
  • 該發明可以被應用於不同的領域,例如游戲,運動以及康復等。
獎項
  • 第48屆日內瓦國際發明展 - 銅獎
應用範疇
  • 該系統可以直接用於遊戲和娛樂以及運動領域,例如一些與腳重量有關的運動。
  • 該設備還有望被應用於還可以應用於康復訓練,從而幫助下肢受傷的用戶進行身體恢復。
  • 另一個潛在的應用是為上肢殘疾用戶提供替代觸覺反饋,以增強他們在VR中的體驗。

專利申請

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

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