Menü
Neue Presse | Ihre Zeitung aus Hannover
Anmelden
Digital Neuer Datenhandschuh lässt Nutzer virtuelle Gegenstände fühlen
Nachrichten Digital Neuer Datenhandschuh lässt Nutzer virtuelle Gegenstände fühlen
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
11:42 19.07.2019
Berührt der virtuelle Finger einen virtuellen Gegenstand, bekommt mit dem Handschuh auch der echte Finger binnen Sekundenbruchteilen Rückmeldung. Quelle: Youngsu Cha / Scientific Reports
Seoul/Würzburg

Mit einem neuartigen Datenhandschuh können Träger die Form virtueller Gegenstände erfühlen. Südkoreanische Forscher haben einen knapp 160 Gramm schweren Handschuh entwickelt, der ein haptisches Feedback ermöglicht. Das Team stellt das Gerät, das es an einem virtuellen Schachprogramm testete, im Fachblatt „Scientific Reports“ vor. Derartige Datenhandschuhe könnten in der Zukunft nicht nur Spiele realistischer machen, sondern auch etwa bei der Ausbildung von Chirurgen helfen.

Bei Simulationen einer virtuellen Realität (VR) vermitteln bisher spezielle Headsets optische Eindrücke einer Umgebung, während Datenhandschuhe die Bewegungen des Nutzers auf einen Bildschirm übertragen. Haptische Rückmeldung vermittelten die Handschuhe aber bislang kaum, schreibt das Team um Youngsu Cha von der Korea University in Seoul. Allenfalls könnten Träger Oberflächen grob erfühlen.

Berührt der virtuelle Finger ein virtuelles Objekt, schaltet sich der Aktuator ein. Dann verlagert elektrische Spannung Luft aus dem äußeren Ring ins Zentrum, die das Silikon um etwa einen Zehntel Millimeter aufwölbt, was der Träger an der Fingerspitze spürt. Quelle: Youngsu Cha / Scientific Reports

Elektrische Signale werden in Druck umgewandelt

Die Forscher stellen nun einen leichten Datenhandschuh vor, mit dem Träger die Form virtueller Objekte erfühlen können. Ähnlich wie bei bisherigen, ähnlichen Handschuhen registrieren bei dem Gerät flexible Sensoren aus dem Kunststoff Polyvinylidenfluorid (PVDF) an drei Fingern die Bewegungen des Trägers: Dabei verändert die Beugung des Fingers die elektrische Spannung am Sensor. Das daraus abgeleitete Bewegungsmuster wird per Bluetooth in Echtzeit auf die virtuelle Hand am Bildschirm übertragen.

Neu ist nun das Feedback: Berührt der virtuelle Finger einen virtuellen Gegenstand, bekommt mit dem Handschuh auch der echte Finger binnen Sekundenbruchteilen Rückmeldung. Dafür sorgt ein weicher pneumatischer Aktuator (Aktor) – also eine Einheit, die elektrische Signale in Druck umwandelt. „Weiche Aktuatoren haben verschiedene Vorteile, darunter geringes Gewicht und Flexibilität“, schreiben die Forscher.

Lesen Sie hier:
Die Oculus Quest im Test: Virtuelle Realität ohne Kabel

So „fühlt“ man mit Aktuatoren an den Fingerspitzen:

Die an den Fingerkuppen angebrachten Aktuatoren bestehen aus dem kommerziell erhältlichen Silikonkautschuk Ecoflex. Sie haben jeweils 15 Millimeter Durchmesser, 5 Millimeter Höhe und wiegen 0,57 Gramm. Aufgebaut sind sie aus einem zentralen Teil und einem äußeren Ring. Berührt der virtuelle Finger ein virtuelles Objekt, schaltet sich der Aktuator ein. Dann verlagert elektrische Spannung Luft aus dem äußeren Ring ins Zentrum, die das Silikon um etwa einen Zehntel Millimeter aufwölbt, was der Träger an der Fingerspitze spürt. Wird das virtuelle Objekt – im Versuch die Schachfigur des Springers – losgelassen, schaltet sich der Aktuator wieder ab.

Insgesamt wiegt der Datenhandschuh 156 Gramm. „Wir erwarten, dass der von uns entwickelte Handschuh auf mehrere Arten mit unterschiedlicher VR-Software kombiniert wird“, schreibt das Team.

„Wesentlicher Fortschritt“, doch kommerzielle Nutzung dauert

Holger Böse vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) in Würzburg spricht von einem wesentlichen Fortschritt zu früheren Ansätzen mit weitaus höherem Gewicht und sperrigem Aufbau. Die Form eines Objektes könne man mit dem Gerät noch besser erkennen, wenn man mehr Aktuatoren mit den Fingern fühlen könne, sagt der wissenschaftlich-technische Leiter Center Smart Materials am ISC.

„Der Weg zu einer kommerziellen Nutzung ist noch weit“, betont Böse. Künftige Einsatzmöglichkeiten könnten demnach neben Spielen etwa sein, Chirurgen in der Ausbildung auf Operationen vorzubereiten oder aber in Fabriken Montagevorgänge zu simulieren und so zu optimieren.

Lesen Sie auch:
Was Künstliche Intelligenz in der Medizin schon kann – und was nicht

Von RND/dpa

Facebook möchte wieder privater werden. Klassische Fanseiten verlieren an Bedeutung, Gruppen sind im Aufwind. Darin wird über jedes erdenkliche Thema diskutiert – sehr zur Freude des US-Konzerns

19.07.2019

„They are Billions“ ist schon auf dem PC ein Hit gewesen. Jetzt gibt es die Zombie-Apokalypse auch für Playstation 4 und Xbox One. Aber Echtzeit-Strategie mit dem Gamepad – geht das?

19.07.2019

Die FaceApp ist überall: Promis und andere Nutzer verändern damit digital ihr Alter oder ihr Geschlecht und teilen die Fotos in den sozialen Medien. Doch immer mehr Experten warnen vor der App – ein US-Politiker will sogar das FBI einschalten.

19.07.2019