体感反馈技术|VR体感还能这么玩，用辣椒素等化学物质来模拟冷热触感体感反馈技术

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体感反馈技术，是通过外部设备来探索多样化的触觉模拟，原理是刺激皮肤的机械性感受器而产生体感。
而为了探索AR/VR中的体感应用场景，科研人员们曾研发多样化的方案，比如模拟力反馈、阻力、毛料质感，或是模拟环境变化，如风向、降温/升温等等。此前公布的一些方案，利用液体来改变皮肤接触到的温感，但这通常需要体积较大的液体储存装置和循环系统。
近期，芝加哥大学的科研人员发现，也许可以用化学物质对皮肤的刺激，来模拟VR体感。据悉，这是一种基于化学原理的体感反馈方案，特点是采用辣椒素、薄荷醇等常见的化学物质，通过外部刺激来模拟体感。
为什么探索化学体感
这组科研人员原本的目标是，将交互式设备与人体结合，比如研发小型力反馈方案等等。为了缩小体感反馈装置的体积，科研人员决定不采用大量的外部硬件（如外骨骼电机等）来模拟体感，而是通过更加简单的化学成分来欺骗人的生物反应，从内部引发体感反馈。科研人员表示：这种欺骗式的体感反馈，也许与我们更深层的生物机制密切相关。
科研人员表示：我们研发的方案有两种独特的优势。首先，它可以模拟触觉之外的一些体感，比如刺痛、麻痹等等。其次，它为体感模拟领域提供了一种新的选择，利用化学物质来省去笨重的机械设备（珀尔帖、震动模块、电触觉刺激系统等），也能实现多种不同的触觉。

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常见的体感反馈装置，通常采用振动触觉模拟或力反馈技术。目前，市面更多的方案主要是模拟力反馈、压感、拉扯、震动、触感，而对于热度、疼痛的研究比较少，现有的相关技术只是通过加热元件或电驱动的触觉单元来实现。
相比之下，基于化学物质的体感反馈方案无需控制温度，只是用物质就能刺激皮肤的感受器，模拟体感。
此前，这组科研人员还在CHI大会上展示吸入式化学体感方案，当VR用户吸入化学物质时，可感受到模拟的冷、热温感。
方案细节
在这项科学研究中，科研人员用化学物品来展示不同的VR体感模拟场景。细节方面，科研人员在VR头显上固定了一个储存化学原料的系统单元，负责通过导管向面部输送模拟特定体感所需的化学品。该方案采用的导管和体感模拟装置基于柔性材质，因此更贴合面部，可接触到脸颊等不平整的部分皮肤。而手腕部分的体感元件则集成在臂环内，并利用微型泵和驱动器来输送化学液体。与此同时，臂环可以通过蓝牙与VR头显同步。

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整个装备包括臂环、面部元件，可模拟物体接触皮肤的体感，模拟不同的温度，或是电火花打在皮肤上的刺痛感。化学体感设备的外层采用硅胶材质，其下方有绿色和蓝色的输液管，管子下方是使用者的皮肤。绿色的管道将化学液体从微型泵推出，并输入至蓝色管道，而蓝色管道是对皮肤开放的，允许液体与皮肤直接接触。接着，化学液体通过蓝色管道再次进入绿色管道，回到存储器中，这种臂环的设计可以循环利用液体材料，延长体验时间。
臂环是一种集成式的设计，它分为两部分，一部分包括液体管道，而另一侧则是电子元件，包括微型泵、驱动器和微型控制器。此外，还采用热敏电阻作为液体传感器，用于识别液体流入蓝色管道的过程。而VR头显下方的脸颊部分，也是采用相似的原理。