CityU researchers develop wireless, ultrathin “Skin VR” to provide a vivid, “personalised” touch experience in the virtual world

ENG: Enhancing the virtual experience with the touch sensation has become a hot topic, but today’s haptic devices remain typically bulky and tangled with wires. A team led by the City University of Hong Kong (CityU) researchers recently developed an advanced wireless haptic interface system, called WeTac, worn on the hand, which has soft, ultrathin soft features, and collects personalised tactile sensation data to provide a vivid touch experience in the metaverse.

The system comprises two parts: a miniaturised soft driver unit, attached to the forearm as a control panel, and hydrogel-based electrode hand patch as a haptic interface. The entire driver unit weighs only 19.2g and is small (5cm x 5cm x 2.1mm) enough to be mounted on the arm. It uses Bluetooth low energy (BLE) wireless communication and a small rechargeable lithium-ion battery. The hand patch is only 220 µm to 1mm thick, with electrodes on the palm. It exhibits great flexibility and guarantees effective feedback in various poses and gestures.

The WeTac patches are worn on the hands to provide programmable spatio-temporal feedback patterns, with 32 electrotactile stimulation pixels on the palm instead of the fingertips only. The average centre-to-centre distance between the electrodes is about 13mm, providing wide coverage over the whole hand. The device has several built-in safety measures to protect users from electric shock, and the temperature of the device is maintained in a relatively low range of 27 to 35.5°C to avoid causing any thermal discomfort during continuous operation.

WeTac has been successfully integrated into VR and AR scenarios, and synchronised with robotic hands through BLE communication. With the miniature size, wearable and wireless format, and sensitivity-oriented feedback strategy, WeTac makes tactile feedback in the hand much easier and user-friendly. Users can feel virtual objects in different scenarios, such as grasping a tennis ball in sports training, touching a cactus, or feeling a mouse running on the hand in social activities, virtual gaming, etc.

RO: Îmbunătățirea experienței virtuale prin senzația tactilă a devenit un subiect de actualitate, dar dispozitivele haptice de astăzi rămân de obicei voluminoase și încurcate de cabluri. O echipă condusă de cercetătorii de la City University of Hong Kong (CityU) a dezvoltat recent un sistem avansat de interfață haptică fără fir, denumit WeTac, purtat pe mână, care are caracteristici fine, ultra-subțiri și care colectează date personalizate privind senzația tactilă pentru a oferi o experiență tactilă vie în metavers.

Credit: City University of Hong Kong

Sistemul cuprinde două părți: o unitate de calcul miniaturizată, atașată la antebraț ca panou de control, și un plasture de mână cu electrozi pe bază de hidrogel ca interfață haptică. Întreaga unitate de control cântărește doar 19,2 g și este suficient de mică (5 cm x 5 cm x 2,1 mm) pentru a fi montată pe braț. Aceasta utilizează comunicația fără fir Bluetooth low energy (BLE) și o mică baterie reîncărcabilă litiu-ion. Plasturele pentru mână are o grosime de numai 220 µm până la 1 mm, cu electrozi pe palmă. Acesta prezintă o mare flexibilitate și garantează un feedback eficient în poziții și gesturi diferite.

Plasturii WeTac sunt purtați pe mâini pentru a oferi modele programabile de feedback spațio-temporal, cu 32 de pixeli de stimulare electrotactilă pe palmă în loc de doar pe vârful degetelor. Distanța medie între electrozi este de aproximativ 13 mm, asigurând o acoperire largă pe întreaga mână. Dispozitivul dispune de mai multe măsuri de siguranță încorporate pentru a proteja utilizatorii împotriva șocurilor electrice, iar temperatura dispozitivului este menținută într-un interval relativ scăzut de 27 până la 35,5°C pentru a evita provocarea oricărui disconfort termic în timpul funcționării continue.

WeTac a fost integrat cu succes în scenarii de realitate virtuală și augmentată și a fost sincronizat cu mâinile robotizate prin intermediul comunicării BLE. Datorită dimensiunii miniaturale, a formatului portabil, fără fir și a strategiei de feedback orientate pe sensibilitate, WeTac face ca feedback-ul tactil în mână să fie mult mai ușor și mai natural de utilizat. Utilizatorii pot simți obiecte virtuale în diferite scenarii, cum ar fi prinderea unei mingi de tenis în antrenamentele sportive, atingerea unui cactus sau simțirea unui șoricel care merge pe mână în activități sociale, jocuri virtuale etc.

Source (City University of Hong Kong, “CityU researchers develop wireless, ultrathin “Skin VR” to provide a vivid, “personalised” touch experience in the virtual world”, 15.12.2022)