Tastgefühl bei virtuellen Objekten realisiert

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben eine Möglichkeit gefunden, das Gefühl in der Hand zu simulieren, das man beim Ergreifen von realen Gegenständen hat, wenn sie nur virtuell vorhanden sind. Das Team um Herbert Shea hat einen Aktuator entwickelt, der haptisches Empfinden möglich macht. Shea nutzte dabei seine langjährige Erfahrung mit Muskeln und Motoren auf Silikonbasis.

"Wir haben sehr kleine, dünne und schnelle Aktuatoren entwickelt", so der Leiter des Soft Transducers Laboratory. Es handelt sich um millimetergroße Kapseln, die sich, angetrieben durch elektrostatische Kräfte, aufblähen und wieder in sich zusammenfallen. Die Kapseln bestehen aus einer dünnen Hülle aus Silikon, die mit einem Öl gefüllt ist. Jede ist von vier Elektroden umgeben.

Wenn eine elektrische Spannung angelegt wird, werden die Elektroden zusammengezogen, wodurch die Mitte der Kapsel wie eine Blase anschwillt. Wird die Spannung abgeschaltet, ziehen sich die Elektroden auf ihren Stammplatz zurück, sodass die Blase in sich zusammenfällt. Wenn die Elektroden nicht gleichzeitig unter Spannung gesetzt werden, sondern nacheinander oder wechselseitig, bewegt sich die Blase nicht nur auf und ab, sondern hin und her und kann selbst Kreise beschreiben.

Holz, Plastik und Keramik

"Wenn sie unter ihrem Finger liegt, fühlt es sich an, als berührten Sie reale Objekte", sagt Shea. Je nach Ansteuerung der Elektroden habe man den Eindruck, als handele es sich um unterschiedliche Oberflächen. "Sie können fühlen, ob es sich um Holz, Plastik oder Keramik handelt", verspricht Shea. Derzeit arbeitet sein Team daran, ein Dutzend dieser Kapseln in einen Handschuh zu integrieren. Die Forscher wollen einen zweiten Mechanismus integrieren, der verhindert, dass die Hand die virtuellen Objekte, die in der Datenbrille auftauchen, durchdringt. Das sei vor allem wichtig, wenn das System von Chirurgen genutzt wird. Es könne auch Videospielern zusätzlichen Spaß verschaffen. (pte)

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