可穿戴針織袖套提供真實觸感

美國斯坦福大學和麻省理工學院團隊設計了一款名為Haptiknit的針織袖套，能提供真實觸感，為可穿戴觸覺設備帶來了新突破。該研究發表在近期《科學·機器人學》雜誌上，被認為是邁向新一代觸覺技術的重要一步。

提供壓力回饋通常需要佩戴笨重的外骨骼結構，所以傳統的可穿戴觸覺設備，大多依賴於振動來模擬觸摸感覺。然而，Haptiknit通過一種創新的方式解決了這個問題。它結合了柔軟織物與小型氣動系統，可以在不使用剛性支撐的情況下提供真實的壓力感。

Haptiknit技術採用針織紡織品作為基底，這種材料具有高度的柔韌性和適應性，能夠緊密貼合人體表面而不影響靈活性。與傳統的硬質材料相比，針織紡織品更加舒適，適合長時間佩戴。此外，針織技術還能夠通過控制針織模式和材料來精確控制局部機械性能，這為觸覺回饋的實現提供了堅實的基礎。

為了實現高效的觸覺回饋，Haptiknit技術採用了分散式剛度控制。通過控制針織紡織品的拓撲結構和材料，可以在不同區域實現剛度變化。這種剛度變化使得執行器能夠更有效地將力傳遞到皮膚上，同時避免了因材料過軟而導致的力傳遞不足問題。此外，分散式剛度控制還允許在針織紡織品中嵌入多個執行器，從而實現更複雜的觸覺回饋模式。

此外，團隊開發了一種特殊織物，可在一些地方會變硬以固定執行器，而在其他地方則保持柔軟，以便用戶可舒適地活動。Haptiknit袖套用尼龍和棉編織而成，其中含有熱塑性纖維。這些纖維可以在特定區域通過加熱硬化，形成不可彎曲的背襯。

為了實現可穿戴性，Haptiknit技術還開發了一種可擕式氣動控制系統。該系統採用電池供電，能夠為用戶提供長達數小時的使用時間。

在控制系統中，通過微型氣泵和電磁閥來控制氣壓的變化，從而實現執行器的精確控制。此外，控制系統還具備壓力監測和故障檢測功能，確保系統的穩定性和安全性。

測試結果顯示，參與者對Haptiknit的壓力回饋定位更加準確，相比振動裝置，他們能更好地分辨出單個觸點的位置。此外，當執行器以不同的速度連續充氣時，還能模擬出連續撫摸的感覺，這給用戶帶來了愉悅的體驗，易於長期使用。

團隊將進一步優化編織圖案，並探索將其應用於更大範圍的設備。他們還考慮將Haptiknit集成到輔助設備中，説明人們進行康復訓練或改善日常移動能力。

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