Forscher der Carnegie Mellon University haben ein Gerät entwickelt, das mehrere an Hand und Fingern befestigte Schnüre verwendet, um das Gefühl von Hindernissen und schweren Gegenständen zu simulieren. Das Forschungspapier wurde von der Konferenz über Human Factors in Computersystemen (CHI 2020) als bestes Papier ausgezeichnet.
Das schultermontierte Gerät nutzt federbelastete Saiten, um das Gewicht zu reduzieren und weniger Batteriestrom zu verbrauchen. Das System ist erschwinglich und leicht (weniger als 10 Unzen), so dass es vom Benutzer lange Zeit ohne viel Aufhebens getragen werden kann. Anstelle von Motoren werden federbelastete Retraktoren verwendet, die denen in Schlüsselanhänger oder Ausweisen ähneln. Dies hilft dabei, die Saiten straff zu halten, und fügt einen Ratschenmechanismus hinzu, der mit einem elektrisch gesteuerten Riegel schnell verriegelt werden kann. Zum Einrasten der Verriegelung wird sehr wenig elektrische Energie benötigt, sodass das System energieeffizient ist und mit Batteriestrom betrieben werden kann.
Wenn sich die Hand des Benutzers in der Nähe der virtuellen Wand befindet, wird das Gefühl des Berührens der Wand durch Verriegeln der Saiten angeregt. Ebenso ermöglicht der Saitenmechanismus den Menschen, die Konturen einer virtuellen Skulptur zu spüren, Widerstand zu spüren, wenn sie auf ein Möbelstück drücken, oder einem virtuellen Charakter eine hohe Fünf zu geben. Die Benutzerbewertung des Geräts mit mehreren Saiten erwies sich als realistischer als andere haptische Techniken.
Nach vielen Experimentierpfaden mit verschiedenen Saiten und verschiedenen Saitenplatzierungen wurde der Schluss gezogen, dass das Anbringen einer Saite an jeder Fingerspitze, einer an der Handfläche und einer am Handgelenk die beste Erfahrung darstellt. Es funktioniert wie ein Sprungbewegungssensor, der Hand- und Fingerbewegungen verfolgt und am VR-Headset angebracht ist. Wenn festgestellt wird, dass sich die Hand eines Benutzers in der Nähe einer virtuellen Wand oder anderer Hindernisse befindet, werden die Ratschen in einer für diese virtuellen Objekte geeigneten Reihenfolge aktiviert. Wenn die Person ihre Hand zurückzieht, lösen sich die Riegel.
Das System ist ideal für VR-Spiele und -Erlebnisse, bei denen mit physischen Hindernissen und Objekten wie einem Labyrinth interagiert wird. Darüber hinaus kann es für Besuche in virtuellen Museen, in Möbelgeschäften und in Einzelhandelsgeschäften verwendet werden, in die man nicht jedes Mal gehen kann. Das Papier wurde im Konferenzbericht in der Digital Library der Association for Computing Machinery veröffentlicht. Es wird geschätzt, dass eine Serienversion weniger als 50 US-Dollar kosten würde.