机械平台元宇宙走向全世界

元宇宙爱好者

　众所周知，当前的VR交互，仅可提供视觉与听觉体验，呈现的是一个仅可远观、却无法触碰的虚拟空间，而触觉恰恰是人类获得主体感的关键——在人类的五感（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉）中，视、听觉在信息接收方面居于主导地位，味、嗅觉处于辅助地位，触觉则居于根本地位

　　姜汉卿在2021年6月结束了在美国亚利桑那州立大学十五年的任教，正式加盟西湖大学。在西湖大学，他最早启动的课题之一就是柔性电子与软/硬异质性材料研究，即“折纸机械超材料”。这指的是并非自然形成，而是人为构造的材料结构，材料的性能不依赖于材料的分子结构或者晶体结构本身，主要依赖于其精巧的构型里面的结构细节。

　　“折纸材料可能很软，但是依赖于不同的折叠方式，折纸结构又会变得很硬，基于折纸结构的机器人，就可以随时调节软硬程度。”姜汉卿萌生了把“折纸”和元宇宙结合起来的念头。

　　摆脱当前虚拟现实交互的固有思维定式，姜汉卿创造了“主动触觉”这个新概念——不同于肩、胸、腰、背等人类身体通常接收“被动触觉”的部位，人的手和脚通常是主动出击，通过主动触摸去感知物理世界。研究团队选择从“机械触感”（即刚度，物品的软硬触感）入手，模拟手和脚主动触摸物体时的感觉。

　　高保真主动机械触感交互系统的局部结构

他们研发了一套“高保真主动机械触感交互系统”，利用不同材质、不同尺寸的折纸模块搭建了两种不同维度的交互装置：一种可引发局部触感的手持式装置,与一种可以产生全身体感的脚踏式装置。在使用手持式交互装置时，用户可通过主动抓握，体验其所交互的不同物品的软硬程度；在使用脚踏式装置时，用户则可通过主动踩踏，以全身运动的形式体验其所处的环境地面特性。