Peneliti Kembangkan 'Skin VR' Nirkabel

Liputan6.com, Jakarta - Sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti City University of Hong Kong (CityU) baru-baru ini mengembangkan sistem antarmuka haptic nirkabel canggih bernama WeTac.

Perangkat nirkabel itu dikenakan di tangan, yang sangat lembut, ultratipis, dan mengumpulkan data sensasi sentuhan terpersonalisasi untuk memberikan sentuhan pengalaman nyata di metaverse.

Sistem ini memiliki potensi aplikasi di dalam permainan, olahraga dan pelatihan keterampilan, aktivitas sosial, dan kontrol robot jarak jauh.

"Umpan balik sentuh memiliki potensi besar, bersama dengan informasi visual dan audio, di dalam virtual reality (VR), jadi kami terus berusaha membuat antarmuka haptic lebih tipis, lebih lembut, lebih ringkas, dan nirkabel, sehingga dapat digunakan secara bebas di tangan, seperti kulit kedua," kata Dr Yu Xinge, Associate Professor di Departemen Teknik Biomedis di CityU, yang memimpin penelitian tersebut.

Bersama dengan Profesor Li Wenjung, Ketua Profesor di Departemen Teknik Mesin, Dr Wang Lidai, Associate Professor di Departemen Teknik Biomedis dan kolaborator lainnya, tim Dr Yu mengembangkan WeTac. Ia adalah sebuah perangkat ultrafleksibel, nirkabel, sistem Skin VR terintegrasi.

Temuan penelitian itu terbit di jurnal ilmiah Nature Machine Intelligence sebagai artikel berjudul “Encoding of tactile information in hand via skin-integrated wireless haptic interface”.

Sarung tangan haptic yang ada sebagian besar bergantung pada pompa besar dan saluran udara, ditenagai dan dikontrol melalui sekumpulan kabel dan kabel. Kerumitan itu sangat menghambat pengalaman imersif pengguna VR dan augmented reality (AR).

WeTac yang baru dikembangkan mengatasi kekurangan ini dengan sistem elektrotaktil nirkabel yang lembut, sangat tipis, dan terintegrasi dengan kulit.

Sistem ini terdiri dari dua bagian: unit driver lunak miniatur, yang dipasang ke lengan bawah sebagai panel kontrol, dan patch tangan elektroda berbasis hidrogel sebagai antarmuka haptik.

Seluruh unit driver memiliki berat hanya 19,2g dan cukup kecil (5cm x 5cm x 2,1mm) untuk dipasang di lengan. Ini menggunakan komunikasi nirkabel Bluetooth rendah energi dan baterai lithium-ion kecil yang dapat diisi ulang. 

Patch tangan itu hanya setebal 220 µm hingga 1mm, dengan elektroda di telapak tangan. Ini menunjukkan fleksibilitas yang luar biasa dan menjamin umpan balik yang efektif dalam berbagai pose dan gerak tubuh.

“Stimulasi elektrotaktil adalah metode yang baik untuk memberikan sentuhan virtual yang efektif bagi penggunanya,” jelas Dr Yu. “Namun, karena individu memiliki kepekaan yang berbeda, kekuatan umpan balik yang sama mungkin dirasakan berbeda di tangan pengguna yang berbeda. Jadi kami perlu menyesuaikan parameter umpan balik yang sesuai untuk menyediakan alat universal bagi semua pengguna untuk menghilangkan hambatan utama lainnya dalam teknologi haptic saat ini.”

Fitur ultralunak dari WeTac memungkinkan arus ambang mudah dipetakan bagi pengguna individu untuk menentukan parameter yang dioptimalkan untuk setiap bagian tangan.

Berdasarkan data ambang terpersonalisasi, umpan balik elektrotaktil dapat dikirim ke bagian tangan mana pun sesuai permintaan dalam rentang intensitas yang tepat untuk menghindari rasa sakit atau terlalu lemah untuk dirasakan. Melalui cara ini, informasi taktil virtual, termasuk sekuens spasial dan temporal, dapat direproduksi dengan tepat di seluruh tangan.

Patch WeTac dikenakan di tangan untuk memberikan pola umpan balik spatio-temporal yang dapat diprogram, dengan 32 piksel stimulasi elektrotaktil di telapak tangan, bukan di ujung jari saja. Jarak pusat-ke-pusat rata-rata antara elektroda adalah sekitar 13mm, memberikan cakupan luas di seluruh tangan.

Perangkat ini memiliki beberapa tindakan keselamatan bawaan untuk melindungi pengguna dari sengatan listrik, dan suhu perangkat dipertahankan dalam kisaran yang relatif rendah antara 27 hingga 35,5°C untuk menghindari ketidaknyamanan termal selama pengoperasian terus-menerus.

WeTac telah berhasil diintegrasikan ke dalam skenario VR dan AR, dan disinkronkan dengan tangan robotik melalui komunikasi BLE. Dengan ukuran mini, format yang dapat dikenakan dan nirkabel, serta strategi umpan balik yang berorientasi sensitivitas, WeTac membuat umpan balik taktil di tangan jauh lebih mudah dan ramah pengguna.

Pengguna dapat merasakan objek virtual dalam berbagai skenario, seperti menggenggam bola tenis dalam pelatihan olahraga, menyentuh kaktus, atau merasakan mouse berjalan di tangan dalam aktivitas sosial, game virtual, dll.

“Kami percaya bahwa ini adalah alat yang ampuh untuk memberikan sentuhan virtual, dan menginspirasi pengembangan metaverse, antarmuka manusia-mesin (HMI), dan bidang lainnya,” kata Dr Yu.