定义:触觉反馈又称接触反馈,是指来自皮肤表面敏感神经传感器的触感,包括接触表面的几何结构、表面硬度、光滑程度和温度等实时信息。在VR系统中如果没有触觉反馈,当用户接触到虚拟世界的某一物体时易使手穿过物体,从而失去真实感。解决这种问题的有效方法是在用户交互设备中增加触觉反馈。触觉反馈主要是基于视觉、气压感、振动触感、电子触感和神经肌肉模拟等方法来实现的。向皮肤反馈可变点脉冲的电子触感反馈和直接刺激皮层的神经肌肉模拟反馈都不太安全,相对而言,气压式和振动式触感是较为安全的触觉反馈方法。
气压式触摸反馈是一种采用小空气袋作为传感装置的。它由双层手套组成,其中一个输入手套来测量力,有20~30个力敏元件分布在手套的不同位置,当使用者在VR系统中产生虚拟接触的时候,检测出手的各个部位的受力情况。用另一个输出手套再现所检测的压力,手套上也装有20~30个空气袋放在对应的位置,这些小空气袋由空气压缩泵控制其气压,并由计算机对气压值进行调整,从而实现虚拟手物碰触时的触觉感受和受力情况。
振动式反馈是用声音线圈作为振动换能装置以产生振动的方法。简单的换能装置就如同一个未安装喇叭的声音线圈,复杂的换能器是利用形状记忆合金支撑,当电流通过这些换能装置时,都会发生形变和弯曲。可根据需要把换能器做成各种形状,把它们安装在皮肤表面的各个位置,这样就能产生对虚拟物体的光滑度、粗糙度的感知。另一种振动式触觉反馈装置的系统是采用轻型的记忆合金(Shape Memory Metal,SMM)作为传感器的装置。 Johnson取得专利制造出一个轻型“可编程接触仿真器”,其使用轻型的形状记忆合金驱动器,来减少重量。形状记忆合金是锌铁记忆合金,一种特殊的元件。当记忆合金丝通电、加热时,因焦耳效应而发热,合金将收缩,当电流中断时,记忆合金丝冷却下来,恢复原始形状。