南加州大学的科学家开发了一种可穿戴系统，可以在共享数字空间中实现更自然、更具情感吸引力的互动，为远程工作、教育、医疗保健等领域开辟了新的可能性。
触觉在人类沟通和建立联系的过程中扮演着至关重要的角色。从婴儿期到成年期，身体接触有助于培养情感纽带、建立信任并调节压力。然而，在当今日益数字化的世界里，屏幕成为我们许多人际关系的中介，触觉却常常被忽略。
为了弥补这一差距，南加州大学维特比工程学院的研究人员开发了一种可穿戴触觉系统，让用户能够在虚拟现实中交换肢体动作，并实时感受到这些动作，即使相隔千里。他们的论文发表在arXiv预印本服务器上。
该系统包括配备小型振动马达的手套和袖套，可以模拟压力和运动等感觉。这使得用户能够在共享的虚拟空间中做出并感受到轻拍、握手和挤压等手势。用户还可以与虚拟物体互动并获得逼真的振动反馈。
与IEEE 世界触觉大会联合发表的一项测试该技术的用户研究结果表明，当参与者能够感受到手势时，他们发现虚拟互动更具吸引力、更愉快、更真实。
南加州大学维特比分校计算机科学与生物医学工程副教授、该研究的通讯作者 Heather Culbertson 表示：“尽管人们在网上社交上花费的时间一样多，甚至更多，但我们发现抑郁、焦虑以及通常所说的‘触摸饥饿’的程度正在上升。 ”
“人们将继续进行虚拟互动——这是现代生活的一部分。但我们如何才能让在线互动更好地反映现实世界体验带来的社会效益呢？”
人物与电脑图像。图片来源：Premankur Banerjee
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工作原理
该系统最多可同时支持 16 位用户，每位用户都由一个全身 3D 虚拟形象代表，该形象可在共享的虚拟环境中反映其真实世界的动作。与传统的视频通话不同，用户可以自由移动并与虚拟对象互动，例如传递杯子或完成团队任务。
“这个项目源于一个简单的、深层的人类愿望：更接近我们想念的人，”卡尔伯森触觉机器人和虚拟交互实验室的博士生、该研究的第一作者 Premankur Banerjee 说。
“我已经远离亲人五年多了，这项研究不仅仅是学术性的，更是个人的，”他补充道。“它不仅仅是利用科技来模拟存在感，更是为了恢复远距离交流中经常缺失的那种身体上的亲密感。”
为了增强触觉，用户需要佩戴配备振动马达的手套和臂环。这些设备提供模拟压力和运动的触觉反馈，让用户能够真实地感受到VR空间中的手势和物体互动。
实验室测试表明，当加入触觉反馈时，参与者的临场感和社会联系感会更强。该研究还探讨了手势速度和振动类型等不同因素如何影响情感和感官体验，为如何设计更具吸引力的虚拟触控交互提供了深刻见解。
“开发这项技术需要多领域的专业知识，”卡尔伯森说。“我们的团队融合了计算机科学、工程学、神经科学、心理学和社会科学，创造出的硬件和软件不仅在技术上能够正常运作，还能支持自然、富有情感意义的社交互动。”
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通过触摸重新连接
全球向线上沟通的转变——尤其是在新冠疫情的推动下——带来了不可否认的便利，但也带来了意想不到的后果。人们通过数字化方式比以往任何时候都更加紧密地联系在一起，然而孤独、焦虑和抑郁的情绪依然高涨，尤其是在年轻人中。
卡尔伯森说：“虽然 Zoom 和 FaceTime 等平台允许家人、朋友和同事保持视觉和口头联系，但这些模式缺乏人类自然渴望的物理接触。”
她补充道：“虽然这项技术无法取代面对面接触的体验，但它可以成为在无法进行实际接触时增强社交互动的有力工具。”
在医院和长期护理机构中，研究人员的系统可以让患者和家属跨越距离，分享令人安心的触碰。在远程和混合工作场所及教室中，它提供了更具沉浸感的协作和互动方式。对于因旅行、部署或环境因素而分离的亲人来说，它能带来更深层的亲密感。
她说：“人类的触觉对我们的幸福至关重要，虽然技术无法完全取代它，但将触觉带入虚拟空间是当今数字世界中迈向更有意义的联系的关键一步。”
2025-07-28
2025-07-25
2025-06-24
